JP2001028299A - 誘導結合プラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高周波アンテナに対応して処理室の天井に誘電
体壁が配設された誘導結合プラズマ処理装置において、
装置の大型化に伴って生じる種々の問題に対処するため
の改良を装置に加える。 【解決手段】誘導結合プラズマエッチング装置は、仕切
り構造２により、アンテナ室４と処理室５とに区画され
た本体容器１を含む。アンテナ室４内には高周波アンテ
ナ１３が配設され、処理室５内にはＬＣＤガラス基板Ｌ
Ｓを載置するためのサセプタ２２が配設される。仕切り
構造２は、十字形状の支持梁１６により支持された４枚
のセグメント３ｓからなる誘電体壁３を含む。支持梁１
６は複数のサスペンダ８ａ、８ｂによって、本体容器１
の天井に吊持される。支持梁１６は、処理室５内に処理
ガスを供給するためのシャワーヘッドの筐体として使用
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体処理分野で使
用される誘導結合プラズマ処理装置に関する。より具体
的には、本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用の基
板（ＬＣＤガラス基板）等の被処理基板に対して、プラ
ズマを使用して、成膜、エッチング等の処理を施すため
の誘導結合（ＩＣＰ）プラズマ処理装置に関する。な
お、ここで、半導体処理とは、半導体ウエハやＬＣＤガ
ラス基板等の被処理体上に半導体層、絶縁層、導電層等
を所定のパターンで形成することにより、該被処理体上
に半導体デバイスや、半導体デバイスに接続される配
線、電極等を含む構造物を製造するために実施される種
々の処理を意味する。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の製造工程
において、ガラス製の矩形のＬＣＤガラス基板の表面に
対して、成膜、エッチング等の処理が施される。このよ
うな処理を、プラズマを使用して行う装置として、高密
度プラズマを発生できる誘導結合プラズマ処理装置が知
られている。

【０００３】誘導結合プラズマ処理装置の典型的な構造
において、気密な処理室の天井に誘電体壁（窓板）が配
設され、該誘電体壁上に高周波（ＲＦ）アンテナが配設
される。高周波アンテナにより、処理室内に誘導電界が
形成され、該電界により、処理ガスがプラズマに転化さ
れる。このようにして生成された処理ガスのプラズマを
使用して、処理室内に配置された被処理基板に対して成
膜、エッチング等の処理が施される。

【０００４】ＬＣＤの製造工程において処理される被処
理基板（ＬＣＤガラス基板）は、通常、１枚の被処理基
板から複数枚、例えば９枚のＬＣＤパネル製品が得られ
るような寸法に設定される。従って、被処理基板である
ＬＣＤガラス基板の寸法は、市販のＬＣＤに比べてかな
り大きなものとなる。更に、近年、ＬＣＤ自体の大型化
に伴って、被処理基板であるＬＣＤガラス基板の寸法
は、ますます大きくなり、例えば、１ｍ×１ｍのような
ものも出現している。

【０００５】このため、ＬＣＤガラス基板を処理するた
めの誘導結合プラズマ処理装置も大型化し、従って、ま
た、ＬＣＤガラス基板と高周波アンテナとの間に配設さ
れる誘電体壁も大型化している。処理室の内外の圧力差
や自重等に耐えるだけの十分な強度を有するように、誘
電体壁は平面寸法の大型化に伴って厚さも大きく設定さ
れる。しかし、誘電体壁が肉厚になると、高周波アンテ
ナと処理室との距離が大きくなるため、エネルギー効率
の低下の原因となる。

【０００６】USP No. 5,589,737は、誘導結合プラズマ
処理装置におけるこのような問題に対処するためのある
構造を開示する。この公報に開示の装置においては、本
体容器が誘電体壁により下側の処理室と上側のアンテナ
室とに区画される。本体容器の区画位置に対応して、容
器の中心を十字状に横断するレール等の複数のレールを
有する支持枠が配設され、支持枠上に誘電体壁が載置さ
れる。誘電体壁は、支持枠のレールに対応して分割され
た複数のセグメントからなる。

【０００７】USP No. 5,589,737の構造では、誘電体壁
の重量及び処理室内外の圧力差は、最終的に、本体容器
の内面に沿って走る支持枠の外側枠部分によって全て支
持される。このため、支持枠のレールの存在に拘わら
ず、誘電体壁は、依然中央部で下側に向かって撓み易
い。この現象を軽減するためには、支持枠全体を頑丈な
構造にする必要があるが、この場合、支持枠自体の寸法
及び重量も大きなものとなり、処理室内面のプロファイ
ル、操作性、メンテナンス、コスト等の面で望ましくな
い結果をもたらす。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高周波アン
テナに対応して処理室の天井に誘電体壁が配設された誘
導結合プラズマ処理装置において、装置の大型化に伴っ
て誘電体壁の平面寸法が大型化しても、誘電体壁の厚さ
を小さくすることができ、従って、高周波アンテナのエ
ネルギー効率の低下を防止できるようにすることを目的
とする。

【０００９】本発明はまた、高周波アンテナに対応して
処理室の天井に誘電体壁が配設された誘導結合プラズマ
処理装置において、装置の大型化に伴って生じるその他
の種々の問題に対処するための改良を装置に加えること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の視点は、
誘導結合プラズマ処理装置であって、気密な処理室と、
前記処理室内で被処理基板を載置するための載置台と、
前記処理室内に処理ガスを供給するための処理ガス供給
系と、前記処理室内を排気すると共に前記処理室内を真
空に設定するための排気系と、前記処理室の天井に配設
された誘電体壁と、前記処理室外で前記誘電体壁に面し
て配設された高周波アンテナと、前記高周波アンテナ
は、前記処理ガスをプラズマに転化するための誘導電界
を前記処理室内に形成することと、前記誘電体壁の上方
に配設された上方枠と、前記誘電体壁の周縁部から離れ
た位置において、前記誘電体壁の荷重を前記上方枠に掛
けるように配設されたサスペンダと、前記載置台と前記
誘電体壁との間に配設され、前記処理ガス供給系に接続
されたガス流路と前記載置台に対して開口する複数のガ
ス供給孔とを有するシャワー筐体を含むシャワーヘッド
と、前記シャワー筐体は、前記サスペンダに接続される
と共に前記誘電体壁と平行に延在する部分を有し、前記
誘電体壁を支持する支持梁として機能することと、を具
備することを特徴とする。

【００１１】本発明の第２の視点は、第１の視点の装置
において、前記処理室の上側に配設された、前記高周波
アンテナを収容するアンテナ室を更に具備し、前記アン
テナ室の天井は前記上方枠として機能することを特徴と
する。

【００１２】本発明の第３の視点は、第２の視点の装置
において、前記処理室及び前記アンテナ室は、気密な本
体容器を前記誘電体壁により上下に区画することにより
形成されることを特徴とする。

【００１３】本発明の第４の視点は、第１の視点の装置
において、前記シャワー筐体は金属から実質的になるこ
とを特徴とする。

【００１４】本発明の第５の視点は、第４の視点の装置
において、前記シャワー筐体は、前記高周波アンテナの
延在する方向に対して実質的に直交する方向に延在する
形状を有することを特徴とする。

【００１５】本発明の第６の視点は、第４の視点の装置
において、前記シャワー筐体は接地されることを特徴と
する。

【００１６】本発明の第７の視点は、第１の視点の装置
において、前記サスペンダは、前記処理ガス供給系から
前記ガス供給孔へ前記処理ガスを供給するためのガス管
を含むことを特徴とする。

【００１７】本発明の第８の視点は、第１の視点の装置
において、前記誘電体壁は、下面内に前記シャワー筐体
を収容する凹部を有することを特徴とする。

【００１８】本発明の第９の視点は、第８の視点の装置
において、前記誘電体壁及び前記シャワー筐体の下面を
被覆する誘電体カバーを更に具備し、前記ガス供給孔に
対応して前記誘電体カバーに孔が形成されることを特徴
とする。

【００１９】本発明の第１０の視点は、第１の視点の装
置において、前記誘電体壁は、前記シャワー筐体上で互
いに隣接する複数のセグメントを組み合わせて構成され
ることを特徴とする。

【００２０】本発明の第１１の視点は、誘導結合プラズ
マ処理装置であって、気密な処理室と、前記処理室内で
被処理基板を載置するための載置台と、前記処理室内に
処理ガスを供給するための処理ガス供給系と、前記処理
室内を排気すると共に前記処理室内を真空に設定するた
めの排気系と、前記処理室の天井に配設された誘電体壁
と、前記処理室外で前記誘電体壁に面して配設された高
周波アンテナと、前記高周波アンテナは、前記処理ガス
をプラズマに転化するための誘導電界を前記処理室内に
形成することと、前記誘電体壁の上方に配設された上方
枠と、前記誘電体壁の周縁部から離れた位置において、
前記誘電体壁の荷重を前記上方枠に掛けるように配設さ
れたサスペンダと、前記サスペンダに接続されると共に
前記誘電体壁と平行に延在する部分を有し、前記誘電体
壁を支持するように配設された金属からなる支持梁と、
を具備することを特徴とする。

【００２１】本発明の第１２の視点は、第１１の視点の
装置において、前記支持梁は、前記高周波アンテナの延
在する方向に対して実質的に直交する方向に延在する形
状を有することを特徴とする。

【００２２】本発明の第１３の視点は、第１１の視点の
装置において、前記支持梁は接地されることを特徴とす
る。

【００２３】本発明の第１4の視点は、第１1の視点の装
置において、前記誘電体壁は、下面内に前記支持梁を収
容する凹部を有することを特徴とする。

【００２４】本発明の第１５の視点は、第１４の視点の
装置において、前記誘電体壁及び前記支持梁の下面を被
覆する誘電体カバーを更に具備することを特徴とする。

【００２５】本発明の第１６の視点は、第１１の視点の
装置において、前記誘電体壁は、前記支持梁上で互いに
隣接する複数のセグメントを組み合わせて構成されるこ
とを特徴とする。

【００２６】本発明の第１７の視点は、第１１の視点の
装置において、前記サスペンダに配設された、前記誘電
体壁を加熱するためのヒータを更に具備することを特徴
とする。

【００２７】本発明の第１８の視点は、誘導結合プラズ
マ処理装置であって、気密な本体容器と、前記本体容器
を下側の処理室と上側のアンテナ室とに区画する誘電体
壁と、前記処理室内で被処理基板を載置するための載置
台と、前記処理室内に処理ガスを供給するための処理ガ
ス供給系と、前記処理室内を排気すると共に前記処理室
内を真空に設定するための排気系と、前記アンテナ室内
で前記誘電体壁に面して配設された高周波アンテナと、
前記高周波アンテナは、前記処理ガスをプラズマに転化
するための誘導電界を前記処理室内に形成することと、
前記誘電体壁の周縁部から離れた位置において、前記誘
電体壁の荷重を前記本体容器の天井に掛けるように配設
されたサスペンダと、前記サスペンダに接続されると共
に前記誘電体壁を支持するように配設された支持部材
と、を具備することを特徴とする。

【００２８】本発明の第１９の視点は、第１８の視点の
装置において、前記支持部材は前記誘電体壁と平行に延
在する部分を有し、前記支持部材上に前記誘電体壁が載
置されることを特徴とする。

【００２９】本発明の第２０の視点は、第１９の視点の
装置において、前記誘電体壁は、前記支持部材上で互い
に隣接する複数のセグメントを組み合わせて構成される
ことを特徴とする。

【００３０】本発明の第２１の視点は、誘導結合プラズ
マ処理装置であって、気密な処理室と、前記処理室内で
被処理基板を載置するための載置台と、前記処理室内に
処理ガスを供給するための処理ガス供給系と、前記処理
室内を排気すると共に前記処理室内を真空に設定するた
めの排気系と、前記処理室の天井に配設された誘電体壁
と、前記処理室外で前記誘電体壁に面して配設された高
周波アンテナと、前記高周波アンテナは、前記処理ガス
をプラズマに転化するための誘導電界を前記処理室内に
形成することと、前記誘電体壁と平行に延在する部分を
有し、前記誘電体壁を支持するように配設された支持梁
と、前記支持梁上に前記誘電体壁が載置されることと、
前記誘電体壁及び前記支持梁の下面を被覆する誘電体カ
バーと、を具備することを特徴とする。

【００３１】本発明の第２２の視点は、第２１の視点の
装置において、前記誘電体壁は、下面内に前記支持梁を
収容する凹部を有することを特徴とする。

【００３２】本発明の第２３の視点は、第２１の視点の
装置において、前記載置台と前記誘電体壁との間に配設
され、前記処理ガス供給系に接続されたガス流路と前記
載置台に対して開口する複数のガス供給孔とを有するシ
ャワー筐体を含むシャワーヘッドを更に具備し、前記シ
ャワー筐体は前記支持梁として機能し、前記ガス供給孔
に対応して前記誘電体カバーに孔が形成されることを特
徴とする。

【００３３】本発明の第２４の視点は、第２１の視点の
装置において、前記誘電体壁の上方に配設された上方枠
と、前記誘電体壁の周縁部から離れた位置において、前
記誘電体壁の荷重を前記上方枠に掛けるように配設され
たサスペンダと、を更に具備することを特徴とする。

【００３４】本発明の第２５の視点は、誘導結合プラズ
マ処理装置であって、気密な処理室と、前記処理室内で
被処理基板を載置するための載置台と、前記処理室内に
処理ガスを供給するための処理ガス供給系と、前記処理
室内を排気すると共に前記処理室内を真空に設定するた
めの排気系と、前記処理室の天井に配設された誘電体壁
と、前記処理室外で前記誘電体壁に面して配設された高
周波アンテナと、前記高周波アンテナは、前記処理ガス
をプラズマに転化するための誘導電界を前記処理室内に
形成することと、前記載置台と前記誘電体壁との間に配
設され、前記処理ガス供給系に接続されたガス流路と前
記載置台に対して開口する複数のガス供給孔とを有する
金属から実質的になるシャワー筐体を含むシャワーヘッ
ドと、を具備することを特徴とする。

【００３５】本発明の第２６の視点は、第２５の視点の
装置において、前記シャワー筐体は、前記高周波アンテ
ナの延在する方向に対して実質的に直交する方向に延在
する形状を有することを特徴とする。

【００３６】本発明の第２７の視点は、第２６の視点の
装置において、前記高周波アンテナは渦巻きアンテナを
具備し、前記シャワー筐体は放射方向に延在する形状を
有することを特徴とする。

【００３７】本発明の第２８の視点は、第２６の視点の
装置において、前記高周波アンテナは互いに平行に延在
する複数の長い直線部分を有するアンテナを具備し、前
記シャワー筐体は前記直線部分に直交するように互いに
平行に延在する複数の部分を有することを特徴とする。

【００３８】本発明の第２９の視点は、第２５の視点の
装置において、前記シャワー筐体は接地されることを特
徴とする。

【００３９】本発明の第３０の視点は、第２５の視点の
装置において、前記シャワー筐体の下面を被覆する誘電
体カバーを更に具備し、前記ガス供給孔に対応して前記
誘電体カバーに孔が形成されることを特徴とする。

【００４０】更に、本発明に係る実施の形態には種々の
段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件
における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され
得る。例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾
つかの構成要件が省略されることで発明が抽出された場
合、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が
周知慣用技術で適宜補われるものである。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。なお、以下の説明におい
て、略同一の機能及び構成を有する構成要素について
は、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行
う。

【００４２】図１は本発明の実施の形態に係る誘導結合
プラズマエッチング装置を示す縦断正面図である。この
装置は、例えば、ＬＣＤの製造において、ＬＣＤガラス
基板上にＴＦＴ（Thin Film Transistor）を形成するた
め、ポリシリコン膜或いはアモルファスシリコン膜をパ
ターニングするために使用される。

【００４３】図１図示の如く、本プラズマエッチング装
置は、導電性材料、例えばアルミニウム製の筐体から分
解可能に組立てられた気密な本体容器１を有する。本体
容器１は接地線１ａによって接地される。本体容器１
は、壁面から汚染物が発生しないように、内壁面が陽極
酸化によりアルマイト処理される。本体容器１内は、仕
切り構造２により、上側のアンテナ室４と下側の処理室
５とに気密に区画される。仕切り構造２の位置に対応し
て、本体容器１の内面には２つの水平な棚面７ａ、７ｂ
（図３参照）を規定する支持棚７が配設される。

【００４４】図２は図１図示装置の仕切り構造２を、そ
の下側カバーを除いて示す底面図、図３及び図４は図２
中のIII −III 線及びIV−IV線に沿った仕切り構造２の
断面図である。

【００４５】仕切り構造２は、実質的に同一寸法の４つ
の石英等からなるセグメント３ｓを組み合わせてなる厚
さ約３０ｍｍの誘電体壁３を含み、誘電体壁３の周縁部
は、支持棚７の下側の棚面７ａ上に載置される。セグメ
ント３ｓが互いに隣接する位置に対応して、本体容器１
の中央には線対称の十字形状の支持梁兼補強梁１６が配
設される。支持梁１６は、誘電体壁３の周縁部から離れ
た位置において、後述する複数のサスペンダ８ａ、８ｂ
によって本体容器１の天井に吊るされ、水平状態を維持
するように設定される。支持梁１６はサスペンダ８ａ、
８ｂと接続するための円形凸部１６ｂを除いて水平な支
持面１６ａを規定し、セグメント３ｓの互いに対向する
縁部は、該支持面１６ａ上に載置される。

【００４６】セグメント３ｓの周縁部には、支持棚７及
び支持梁１６と相補形状の下向きの段部が形成される。
即ち、支持棚７及び支持梁１６は、これ等の段部により
規定される誘電体壁３の下面の凹部内に嵌め込まれ、支
持棚７、支持梁１６及び誘電体壁３の下面が水平面上で
実質的に整一した状態となる。支持棚７、支持梁１６及
び誘電体壁３の下面は、更に、平滑な下面を有する石英
等からなる誘電体カバー１２により被覆される。カバー
１２は、その凹部内に埋め込まれた複数のビス１２ａに
よって支持梁１６に固定される。ビス１２ａは、カバー
１２の凹部内に埋め込まれた石英等からなる誘電体キャ
ップ１２ｂによって被覆され、ここで、カバー１２及び
キャップ１２ｂの下面は実質的に整一する。

【００４７】一方、誘電体壁３の上側には、ＰＴＦＥ
（ポリテトラフルオロエチレン：商品名テフロン等）等
からなる樹脂板１７が配設される。樹脂板１７は、１枚
の板からなり、誘電体壁３、支持棚７の上側棚面７ｂ及
び支持梁１６の円形凸部１６ｂの上に載置される。樹脂
板１７の周縁部に沿って押え枠１８が配設され、樹脂板
１７の周縁部を挟み込むように通しビス１８ａによって
支持棚７に固定される。

【００４８】また、樹脂板１７には、サスペンダ８ａ、
８ｂと接続するための支持梁１６の円形凸部１６ｂに対
応して開口が形成される。サスペンダ８ａ、８ｂの下端
部にはフランジ１０が配設され、樹脂板１７の開口の周
囲部分を挟み込むように通しビス１０ａによって支持梁
１６の凸部１６ｂに固定される。樹脂板１７と支持棚７
の上側棚面７ｂとの間、及び樹脂板１７と支持梁１６の
円形凸部１６ｂとの間には弾性材料からなるシールリン
グ１７ａが配設され、これにより、アンテナ室４と処理
室５とを気密に区画するための、仕切り構造２の気密性
が保証される。

【００４９】図５は図１図示装置の仕切り構造２とサス
ペンダ８ａ、８ｂとの関係を示す概略斜視図である。サ
スペンダ８ａ、８ｂは、支持梁１６の中央に接続された
１本の管状のサスペンダ８ａと、支持梁１６の十字形状
の端部に接続された４本の中実ロッド状のサスペンダ８
ｂとからなる。各サスペンダ８ａ、８ｂは本体容器１の
天井から仕切り構造２へ垂直に延在し、その下端部に
は、前述のフランジ１０が配設され、上端部には、同様
なフランジ９が配設される。

【００５０】全サスペンダ８ａ、８ｂの上側のフランジ
９は、ビス９ａによって連結板１１に固定される。連結
板１１は、本体容器の１の天井を貫通する複数のボルト
１１ａによって該天井に固定される。なお、サスペンダ
８ａ、８ｂ及びこれ等を取付けるための部材９、１０、
１１やビス９ａ、１０ａ及びボルト１１ａは、プラズマ
に接触しない部分であるため、全て機械的強度の高いス
テンレス鋼から形成される。また、支持梁１６は接地線
１ｂにより本体容器１に接続され、従って、支持梁１６
は、接地線１ｂ、本体容器１、接地線１ａを介して接地
される。

【００５１】サスペンダ８ａ、８ｂを周回するようにコ
イル状の抵抗加熱ヒータ６が配設され、電源６ａに接続
される。ヒータ６によりサスペンダ８ａ、８ｂ、支持梁
１６を介して誘電体壁３を含む仕切り構造２が加熱さ
れ、これにより、処理室５に露出する仕切り構造２の下
面即ち、誘電体カバー１２の下面に副生成物が付着する
のが防止される。

【００５２】支持梁１６は、導電性材料、望ましくは金
属、例えばアルミニウム製の筐体からされた中空の部材
からなり、シャワーヘッドを構成するためのシャワー筐
体として兼用される。支持梁１６を構成する筐体の内外
表面は、壁面から汚染物が発生しないように、陽極酸化
によりアルマイト処理される。支持梁兼シャワー筐体１
６には、ガス流路１９が内部に形成されると共に、ガス
流路１９に連通し且つ後述するサセプタ即ち載置台２２
に対して開口する複数のガス供給孔１９ａが下面に形成
される。なお、誘電体カバー１２には、シャワー筐体１
６のガス供給孔１９ａに対応して、孔１２ｃが形成され
る。

【００５３】支持梁１６の中央に接続された管状のサス
ペンダ８ａ内には、支持梁１６内のガス流路１９に連通
するガス供給管２０ａが配設される。ガス供給管２０ａ
は、連結板１１及び本体容器の１の天井を貫通し、本体
容器１外に配設された処理ガス源部２０に接続される。
即ち、プラズマ処理中、処理ガスが、処理ガス源部２０
からガス供給管２０ａを介して、支持梁兼シャワー筐体
１６内に供給され、更に、その下面のガス供給孔１９ａ
から処理室５内に放出される。

【００５４】アンテナ室４内には、誘電体壁３に面する
ように、仕切り構造２上に配設された高周波（ＲＦ）ア
ンテナ１３が配設される。図６は図１図示装置の仕切り
構造２と高周波アンテナ１３との関係を示す概略斜視図
である。図示の如く、アンテナ１３は、仕切り構造２上
の部分が略正方形の角形渦巻き状をなす平面型のコイル
アンテナからなる。アンテナ１３は、渦巻きの中心端部
が本体容器１の天井の略中央から導出され、整合器１４
を介して高周波電源１５に接続される。一方、渦巻きの
外側端部は本体容器１に接続され、これにより接地され
る。

【００５５】プラズマ処理中、電源１５からは、誘導電
界形成用の高周波電力、例えば１３．５６ＭＨｚの高周
波電力がアンテナ１３へ供給される。アンテナ１３によ
り、処理室５内に誘導電界が形成され、この誘導電界に
より、支持梁兼シャワー筐体１６から供給された処理ガ
スがプラズマに転化される。このため、電源１５は、プ
ラズマを発生させるのに十分な出力で高周波電力を供給
できるように設定される。

【００５６】誘電体壁３を挟んで高周波アンテナ１３と
対向するように、処理室５内にはＬＣＤガラス基板ＬＳ
を載置するためのサセプタ即ち載置台２２が配設され
る。サセプタ２２は、導電性材料、例えばアルミニウム
製の部材からなり、その表面は、汚染物が発生しないよ
うに、陽極酸化によりアルマイト処理される。サセプタ
２２の周囲には基板ＬＳを固定するためのクランプ２３
が配設される。基板ＬＳがサセプタ２２上の所定位置に
配置された時、支持梁１６の十字形状の中心は、基板Ｌ
Ｓの中心と実質的に整一する。

【００５７】サセプタ２２は絶縁体枠２４内に収納さ
れ、更に、中空の支柱２５上に支持される。支柱２５は
本体容器１の底部を気密に貫通し、本体容器１外に配設
された昇降機構（図示せず）に支持される。即ち、サセ
プタ２２は、基板ＬＳのロード／アンロード時に、この
昇降機構により上下方向に駆動される。なお、サセプタ
２２を収納する絶縁体枠２４と本体容器１の底部との間
には、支柱２５を気密に包囲するベローズ２６が配設さ
れ、これにより、処理室５内の気密性が保証される。ま
た、処理室５の側部には、基板ＬＳをロード／アンロー
ドする際に使用されるゲートバルブ２７が配設される。

【００５８】サセプタ２２は、中空の支柱２５内に配置
された給電棒により、整合器２８を介して高周波電源２
９に接続される。プラズマ処理中、高周波電源２９から
は、バイアス用の高周波電力、例えば３８０ＫＨｚの高
周波電力がサセプタ２２に印加される。このバイアス用
の高周波電力は、処理室５内で励起されたプラズマ中の
イオンを効果的に基板ＬＳに引込むために使用される。

【００５９】更に、サセプタ２２内には、基板ＬＳの温
度を制御するため、セラミックヒータ等の加熱手段や冷
媒流路等からなる温度制御機構と、温度センサとが配設
される（いずれも図示せず）。これ等の機構や部材に対
する配管や配線は、いずれも中空の支柱２５を通して本
体容器１外に導出される。

【００６０】処理室５の底部には、排気管３０ａを介し
て、真空ポンプなどを含む真空排気機構３０が接続され
る。真空排気機構３０により、処理室５内が排気される
と共に、プラズマ処理中、処理室５内が真空雰囲気、例
えば１０ｍＴｏｒｒの圧力雰囲気に設定及び維持され
る。

【００６１】次に、図１図示の誘導結合プラズマエッチ
ング装置を用いて、ＬＣＤガラス基板ＬＳに対してプラ
ズマエッチング処理を施す場合について説明する。

【００６２】まず、ゲートバルブ２７を通して搬送機構
により基板ＬＳをサセプタ２２の載置面に載置した後、
クランプ２３により基板ＬＳをサセプタ２２に固定す
る。次に、処理室５内にガス供給源２０からエッチング
ガス（例えばＳＦ6 ガス）を含む処理ガス吐出させると
共に、排気管２３を介して処理室５内を真空引きするこ
とにより、処理室５内を例えば１０ｍＴｏｒｒの圧力雰
囲気に維持する。

【００６３】次に、電源１５から１３．５６ＭＨｚの高
周波電力をアンテナ１３に印加することにより、仕切り
壁構造２を介して処理室５内に均一な誘導電界を形成す
る。かかる誘導電界により、処理室５内で処理ガスがプ
ラズマに転化され、高密度の誘導結合プラズマが生成さ
れる。このようにして生成されたプラズマ中のイオン
は、電源２９からサセプタ２２に対して印加される３８
０ＫＨｚの高周波電力によって、基板ＬＳに効果的に引
込まれ、基板ＬＳに対して均一なエッチング処理が施さ
れる。

【００６４】上述のような構成を有する図１図示の誘導
結合プラズマエッチング装置においては、以下に述べる
ような効果が得られる。

【００６５】エッチング処理中、誘電体壁３を含む仕切
り壁構造２は、重力及び処理室５内外の圧力差により下
方向に力を受ける。しかし、図１図示の装置において
は、誘電体壁３が、複数本のサスペンダ８ａ、８ｂ及び
支持梁１６によって本体容器１の天井に吊持されるた
め、下方に撓むことはない。このため、誘電体壁３を肉
薄に形成することができ、アンテナ１３のエネルギー効
率の低下を防止することができる。また、誘電体壁３を
支持梁１６上で組み合わされる複数のセグメント３ｓか
ら構成したため、誘電体壁３の製造が容易となる。

【００６６】誘電体壁３を含む仕切り壁構造２に配設さ
れた金属製の支持梁１６は、シャワーヘッドのシャワー
筐体として使用される。即ち、仕切り壁構造２を補強及
び支持するための部材と、処理ガスを供給するための部
材とが兼用されるため、処理室５内の部品点数の増加を
抑えることができる。また、金属製のシャワーヘッド
は、石英等の誘電体からなる従来のシャワーヘッドと比
較して、加工性及び機械的強度に優れたものとなる。

【００６７】支持梁兼シャワー筐体１６は金属製である
ため、これがアンテナ１３に対してシールドとして機能
し、その内部のガス流路１９内において異常放電が発生
して処理ガスがプラズマ化されるのを防止することがで
きる。また、接地された支持梁兼シャワー筐体１６は、
サセプタ２２の対向電極として機能するため、バイアス
電界の広がりを防止し、従って、プラズマの広がりを防
止することができる。

【００６８】支持梁兼シャワー筐体１６は、アンテナ１
３の延在する方向に対して実質的に直交する方向に延在
する形状を有するため、アンテナ１３からの誘導電界
が、支持梁１６によって、妨げられる度合いが低下す
る。即ち、アンテナ１３と基板ＬＳとの間に金属の部材
を介在させることにより生じるアンテナ１３のエネルギ
ー効率の低下を最小限とすることができる。

【００６９】仕切り壁構造２において、支持棚７、支持
梁１６及び誘電体壁３の下面は、平滑な下面を有する誘
電体カバー１２により被覆される。即ち、処理室５の天
井の下面は凹凸のない面となるため、プラズマによる損
傷やクリーニングが困難になる等の問題が発生しない。
この点に関し、前述のUSP No. 5,589,737の構造のよう
に、処理室側に誘電体壁の支持枠が突出した構造である
と、円周方向の電界によって加速されるプラズマ中の電
子等が支持枠に衝突し、支持枠を損傷させる。この場
合、削られた支持枠から発生したパーティクルやエネル
ギーを失ったイオン等が支持枠の側面に堆積して、クリ
ーニングを頻繁に必要とするが、誘電体壁と支持枠との
間に段差があるためその作業は容易ではない。

【００７０】なお、図示の実施の形態においては、サス
ペンダ８ａ、８ｂは、本体容器１の天井即ちアンテナ室
４の天井に支持されるが、本発明はこれに限定されるも
のではない。例えば、処理室の上方に上方枠（overhead
frame）を配設し、ここに、サスペンダ８ａ、８ｂを取
付けるようにしてもよい。このような構成は、例えば、
アンテナを包囲するアンテナ室を設けない場合に用いる
ことができる。

【００７１】図７は本発明の別の実施の形態に係る誘導
結合プラズマエッチング装置を示す縦断正面図である。
この実施の形態は、誘電体壁をサスペンダによって本体
容器の天井に吊持するという本発明の特徴を組込んだ、
より単純な構造のエッチング装置に関する。しかし、図
７図示の装置における仕切り構造は、図１図示の装置の
構造とは幾分相違する。

【００７２】この装置において、誘電体壁３は厚さが約
３０ｍｍで、その外周縁が本体容器１の内周壁に突出し
て配設された支持棚７にビス４１ａによって固定され
る。誘電体壁３と支持棚７との間には弾性材料からなる
シールリング４１ｂが配設され、これにより、アンテナ
室４と処理室５とが気密に区画される。誘電体壁３の中
央部周辺、即ち誘電体壁３の周縁部から離れた位置にお
いて、誘電体壁３は４本のサスペンダ８ｂによって本体
容器１の天井に吊持される。

【００７３】図８は図７図示装置の誘電体壁３とサスペ
ンダ８ｂとの関係を示す概略斜視図、図９（Ａ）は該誘
電体壁３とサスペンダ８ｂとの接続部を示す拡大断面図
である。サスペンダ８ｂの上下両端部にはフランジ９、
１０が一体に配設される。上側のフランジ９はビス９ａ
によって天井に固定され、下側のフランジ１０はビス１
０ａによって誘電体壁３の上面に固定される。なお、図
９（Ｂ）図示の如く、サスペンダ８ｂが誘電体壁３を貫
通し、フランジ１０がビス１０ａによって誘電体壁３の
下面に取付けられるような構造とすることもできる。

【００７４】更に、図７図示の装置においては、図１図
示の装置のような支持梁兼シャワー筐体１６が配設され
ていない。処理ガスは、支持棚７の下側に配設された複
数の噴出ノズル４２から処理室５内に供給される。

【００７５】図７図示の装置の仕切り構造においては、
誘電体壁３が、複数本のサスペンダ８ｂによって本体容
器１の天井に吊持されるため、下方に撓むことはない。
このため、誘電体壁３を肉薄に形成することができ、ア
ンテナ１３のエネルギー効率の低下を防止することがで
きる。

【００７６】図１０は図７図示の装置における仕切り構
造の変更例を示す斜視図、図１１（Ａ）は当該変更例の
誘電体壁３とサスペンダ８ｂとの接続部を示す拡大断面
図である。この変更例にあっては、誘電体壁３を十字状
に横断する支持梁４３が配設され、支持梁４３にサスペ
ンダ８ｂが接続される。支持梁４３は誘電体壁３の下面
の凹部内に嵌め込まれ、支持梁４３及び誘電体壁３の下
面が水平面上で実質的に整一した状態となる。このよう
に、支持梁４３を使用することにより、より強固に誘電
体壁３を本体容器１の天井に吊持することができる。な
お、図１１（Ｂ）図示の如く、支持梁４３が誘電体壁３
の下面から突出するようなものとしてもよい。

【００７７】また、支持梁４３を金属製とする場合、前
述の如く、支持梁４３は、アンテナ１３の延在する方向
に対して実質的に直交する方向に延在する形状を有する
ことが望ましい。これにより、アンテナ１３と基板ＬＳ
との間に金属の部材を介在させることにより生じるアン
テナ１３のエネルギー効率の低下を最小限とすることが
できる。

【００７８】図１２は図７図示の装置における仕切り構
造の別の変更例を示す拡大断面図である。図１２図示の
変更例において、誘電体壁３は、図１図示の装置のよう
に、支持梁４３上で組み合わされる複数のセグメント３
ｓから構成される。支持梁４３とセグメント３ｓの端部
との間に弾性材料からなるパッキング４４が配設され、
これにより、アンテナ室４と処理室５とが気密に区画さ
れる。誘電体壁３を複数のセグメント３ｓから構成する
ことにより、誘電体壁３の製造が容易となる。

【００７９】図１３は図７図示の装置における仕切り構
造の更に別の変更例を示す斜視図、図１４は当該変更例
の支持枠を示す平面図である。図１３図示の変更例にお
いて、誘電体壁３と同じ外輪郭形状を有する支持枠４５
が配設され、支持枠４５上に誘電体壁３が載置される。
支持枠４５は矩形部分４６ａと、矩形部分４６ａの４辺
から内方に延在する延長部分４６ｂとを有し、サスペン
ダ８ｂは延長部分４６ｂの内端部に接続される。

【００８０】図１５は本発明の更に別の実施の形態に係
る誘導結合プラズマエッチング装置を示す縦断正面図で
ある。この実施の形態は、誘電体壁のための金属製の支
持梁或いは補強梁をシャワー筐体として使用するという
本発明の特徴を組込んだ、より単純な構造のエッチング
装置に関する。

【００８１】この装置において、誘電体壁３は、その外
周縁が本体容器１の内周壁に突出して配設された支持棚
７にビス４１ａによって固定される。誘電体壁３と支持
棚７との間には弾性材料からなるシールリング４１ｂが
配設され、これにより、アンテナ室４と処理室５とが気
密に区画される。誘電体壁３の中央部下側には、補強梁
兼シャワー筐体５１が嵌め込まれる。

【００８２】図１６及び図１７は図１５図示の装置の仕
切り構造を示す底面図及び拡大断面図である。補強梁５
１は、図１図示の装置の支持梁１６と同様に、線対称の
十字形状をなし、アンテナ１３の延在する方向に対して
実質的に直交する方向に延在する（図６参照）。補強梁
５１は中央部に接続された１本の管状のサスペンダ８ａ
により本体容器１の天井に接続される。補強梁５１は誘
電体壁３の下面の凹部内に嵌め込まれ、補強梁５１及び
誘電体壁３の下面が水平面上で実質的に整一した状態と
なる。

【００８３】補強梁５１は、支持梁１６と同様に、導電
性材料、望ましくは金属、例えばアルミニウム製の筐体
からされた中空の部材からなり、シャワーヘッドを構成
するためのシャワー筐体として兼用される。補強梁５１
を構成する筐体の内外表面は、壁面から汚染物が発生し
ないように、陽極酸化によりアルマイト処理される。補
強梁兼シャワー筐体５１には、ガス流路５２が内部に形
成されると共に、ガス流路５２に連通し且つサセプタ即
ち載置台２２に対して開口する複数のガス供給孔５２ａ
が下面に形成される。

【００８４】補強梁５１の中央に接続された管状のサス
ペンダ８ａ内には、補強梁５１内のガス流路５２に連通
するガス供給管２０ａが配設される。ガス供給管２０ａ
は、本体容器の１の天井を貫通し、本体容器１外に配設
された処理ガス源部２０に接続される。即ち、プラズマ
処理中、処理ガスが、処理ガス源部２０からガス供給管
２０ａを介して、補強梁兼シャワー筐体５１内に供給さ
れ、更に、その下面のガス供給孔５２ａから処理室５内
に放出される。また、ガス供給管２０ａに沿って接地線
５３が配設され、これにより、補強梁兼シャワー筐体５
１が接地される。

【００８５】図１５図示の装置の仕切り構造において
は、誘電体壁３を補強及び支持するための部材と、処理
ガスを供給するための部材とが兼用されるため、処理室
５内の部品点数の増加を抑えることができる。また、金
属製のシャワーヘッドは、石英等の誘電体からなる従来
のシャワーヘッドと比較して、加工性及び機械的強度に
優れたものとなる。

【００８６】補強梁兼シャワー筐体５１は金属製である
ため、これがアンテナ１３に対してシールドとして機能
し、ガス流路５２内において異常放電が発生して処理ガ
スがプラズマ化されるのを防止することができる。ま
た、接地された筐体５１は、サセプタ２２の対向電極と
して機能するため、バイアス電界の広がりを防止し、従
って、プラズマの広がりを防止することができる。

【００８７】補強梁兼シャワー筐体５１は、アンテナ１
３の延在する方向に対して実質的に直交する方向に延在
する形状を有するため、アンテナ１３からの誘導電界
が、補強梁５１によって妨げられる度合いが低下する。
即ち、アンテナ１３と基板ＬＳとの間に金属の部材を介
在させることにより生じるアンテナ１３のエネルギー効
率の低下を最小限とすることができる。

【００８８】図１８（Ａ）〜（Ｃ）は図１５図示の装置
におけるアンテナ及び補強梁の組み合わせの変更例を示
す図である。図１８（Ａ）図示の変更例において、渦巻
き状の平面型のコイルアンテナ１３に対して、一本のビ
ーム状の補強梁兼シャワー筐体５４が放射方向に延在す
る。図１８（Ｂ）図示の変更例において、渦巻き状の平
面型のコイルアンテナ１３に対して、星形の補強梁兼シ
ャワー筐体５５の複数のビームが放射方向に延在する。
図１８（Ｃ）図示の変更例において、アンテナ１３は互
いに平行に延在する複数の長い直線部分を有し、補強梁
兼シャワー筐体はこれ等の直線部分に直交するように互
いに平行に延在する複数のビーム状部分５６からなる。
これ等のいずれの変更例においても、アンテナ及び補強
梁兼シャワー筐体が互いに直交して延在するため、アン
テナからの誘導電界が、補強梁によって妨げられる度合
いが低い。

【００８９】図１９（Ａ）〜（Ｃ）は図１５図示の装置
における補強梁兼シャワー筐体５１の変更例を示す図で
ある。図１９（Ａ）〜（Ｃ）図示の変更例において、補
強梁兼シャワー筐体は、夫々、円形の断面形状、逆三角
形の断面形状、半円形の断面形状をなす。このように、
本発明において、補強梁兼シャワー筐体の断面形状は特
に制限されない。

【００９０】なお、図１５図示の装置において、補強梁
兼シャワー筐体５１は、中央部に接続された１本の管状
のサスペンダ８ａにより本体容器１の天井に吊持される
が、本実施の形態の特徴はこれに制限されるものではな
い。即ち、誘電体壁３のための金属製の補強梁５１をシ
ャワー筐体として使用することにより得られる効果は、
補強梁５１がサスペンダ８ａにより吊持されていない場
合にも得ることができる。

【００９１】図２０は本発明の更に別の実施の形態に係
る誘導結合プラズマエッチング装置を示す縦断正面図で
ある。この実施の形態は、支持梁が組み合わされた誘電
体壁の下面を誘電体カバーで被覆するという本発明の特
徴を組込んだ、より単純な構造のエッチング装置に関す
る。

【００９２】この装置において、本体容器１の内周壁に
は支持棚が配設されておらず、誘電体壁３は、これを横
断する３本の支持梁６１ａ、６１ｂによって支持され
る。図２１及び図２２は夫々図２０図示の装置の仕切り
構造を示す底面図及び拡大断面図である。誘電体壁３の
下面には、サセプタ２２と対向するように３本の溝部６
２が間隔を互いに間隔をおいて平行に形成される。溝部
６２内に支持梁６１ａ、６１ｂが夫々配設され、支持梁
６１ａ、６１ｂ及び誘電体壁３の下面は水平面上で実質
的に整一した状態となる。

【００９３】中央の支持梁６１ａは２本の管状のサスペ
ンダ８ａにより本体容器１の天井に接続され、両側の支
持梁６１ｂは夫々２本の中実ロッド状のサスペンダ８ｂ
により本体容器１の天井に接続される。即ち、誘電体壁
３は、６本のサスペンダ８ａ、８ｂと、３本の支持梁６
１ａ、６１ｂを介して、本体容器１の天井に吊持され
る。なお、各サスペンダ８ａ、８ｂは、ネジ及びナット
により本体容器１の天井に直接取付けられる。支持梁６
１ａ、６１ｂは、導電性材料、望ましくは金属、例えば
アルミニウム製で、その表面は、壁面から汚染物が発生
しないように、陽極酸化によりアルマイト処理される。
支持梁６１ａ、６１ｂは、サスペンダ８ａ、８ｂを介し
て接地される。

【００９４】両側の支持梁６１ｂは単なる梁として使用
されるが、中央の支持梁６１ａはシャワーヘッドを構成
するためのシャワー筐体として兼用される。即ち、支持
梁兼シャワー筐体６１ａには、ガス流路６６が内部に形
成されると共に、ガス流路６６に連通し且つサセプタ即
ち載置台２２に対して開口する複数のガス供給孔６６ａ
が下面に形成される。

【００９５】支持梁６１ａ、６１ｂ及び誘電体壁３の下
面は、平滑な下面を有する石英等からなる誘電体カバー
１２により被覆される。誘電体カバー１２には、支持梁
兼シャワー筐体６１ａのガス供給孔６６ａに対応して孔
１２ｃが形成される。カバー１２は、図３図示の態様と
同じ態様で、その凹部内に埋め込まれた複数のビスによ
って支持梁６１ａ、６１ｂに固定される。なお、カバー
１２は、ビスに中央の支持梁６１ａに接続された管状の
サスペンダ８ａ内には、支持梁兼シャワー筐体６１ａ内
のガス流路６６に連通するガス供給管２０ａが配設され
る。ガス供給管２０ａは、本体容器の１の天井を貫通
し、本体容器１外に配設された処理ガス源部２０に接続
される。即ち、プラズマ処理中、処理ガスが、処理ガス
源部２０からガス供給管２０ａを介して、支持梁兼シャ
ワー筐体６１ａ内に供給され、更に、その下面のガス供
給孔６６ａから処理室５内に放出される。

【００９６】図２０図示の装置の仕切り構造において
は、支持梁６１ａ、６１ｂ及び誘電体壁３の下面は、平
滑な下面を有する誘電体カバー１２により被覆される。
即ち、処理室５の天井の下面は凹凸のない面となるた
め、プラズマによる損傷やクリーニングが困難になる等
の前述のUSP No. 5,589,737において生じる問題が発生
しない。

【００９７】図２３は図２０図示の装置における仕切り
構造の変更例を示す拡大断面図である。図２３図示の変
更例において、誘電体壁３は、図１図示の装置のよう
に、支持梁６１ａ上で組み合わされる複数のセグメント
３ｓから構成される。支持梁６１ａとセグメント３ｓの
端部との間に弾性材料からなるパッキング６３が配設さ
れ、これにより、アンテナ室４と処理室５とが気密に区
画される。誘電体壁３を複数のセグメント３ｓから構成
することにより、誘電体壁３の製造が容易となる。

【００９８】なお、図２０図示の装置において、支持梁
６１ａ、６１ｂは複数のサスペンダ８ａ、８ｂにより本
体容器１の天井に吊持されるが、本実施の形態の特徴は
これに制限されるものではない。即ち、支持梁６１ａ、
６１ｂが組み合わされた誘電体壁３の下面を誘電体カバ
ーで被覆することにより得られる効果は、支持梁６１
ａ、６１ｂがサスペンダ８ａ、８ｂにより吊持されてい
ない場合にも得ることができる。

【００９９】図２４は高周波アンテナ１３の変更例を示
す図である。誘導結合プラズマ処理装置においては、装
置の大型化に伴ってアンテナ長が長くなると、アンテナ
のインピーダンスが上昇する。高周波アンテナのインピ
ーダンスが大きくなると、アンテナの給電部の電位が上
昇すると共に電流が減少してプラズマ密度が低下する。
図２４図示の変更例は、このような問題に対処するもの
で、前述のいずれの実施の形態に対しても例に適用する
ことができる。

【０１００】図２４図示の如く、この変更例に係る渦巻
き状の平板型のコイルアンテナ部は、その中心部に、高
周波電源１５（図１等参照）に接続された電力供給点７
１を有し、外周端部に、本体容器１を介して接地された
接地点７２を有する。アンテナ１３の接地側端子Ｐｃと
接地点７２との間には、該アンテナ１３と直列に１個の
コンデンサ７３が接続される。コンデンサ７３の容量
は、コンデンサ７３のインピーダンスがアンテナ１３の
インピーダンスの半分となるように決められる。このよ
うにアンテナ１３と直列にコンデンサ７３を設置するこ
とによってアンテナ部のインピーダンスを低下させ、ア
ンテナの電力供給点の電位を低下させると共に電流を増
大させることができる。

【０１０１】図２５は図２４図示のアンテナ１３におけ
る接地点からの距離と電位との関係を示す図であり、図
２６は該アンテナ１３における高周波の波形を示す図で
ある。図２５図示の如く、アンテナ中心部の電力供給点
７１をＰａ点、中間をＰｂ点、接地側端子をＰｃ点とす
ると、Ｐｂ点における電位はゼロになり、Ｐａ点及びＰ
ｃ点における電位は、コンデンサ７３を介さずに直接接
地した場合のＰａ点の電位の約半分になる。また、各Ｐ
ａ点、Ｐｂ点、Ｐｃ点における高周波の波形は図２６図
示のようになる。

【０１０２】このため、処理装置の大型化に伴ってアン
テナ１３が長くなっても電力供給点７１（Ｐａ点）及び
接地点近傍（Ｐｃ点）の電位差は低下し且つアンテナ１
３を流れる電流も増加する。これによって誘導プラズマ
を均等且つ高密度に発生させることができる。

【０１０３】図２７は高周波アンテナ１３の別の変更例
を示す図であり、これも、図２４図示の変更例と同様な
問題に対処するもので、前述のいずれの実施の形態に対
しても例に適用することができる。図２７図示の如く、
この変更例に係る渦巻き状の平板型のコイルアンテナ部
は、その中心部に、高周波電源１５（図１等参照）に接
続された電力供給点７１を有し、外周端部に、本体容器
１を介して接地された接地点７２を有する。電力供給点
７１と接地点７２との間で、アンテナ１３は複数の、こ
こでは５個のアンテナセグメントに分割され、５個のア
ンテナセグメントと６個のコンデンサ７４とが交互に接
続される。

【０１０４】このようにアンテナ１３と直列に複数個の
コンデンサ７４を設置することによってアンテナ全体の
インピーダンスを一層低下させ、アンテナ電位を低下さ
せると共に電流の低下を防止することができる。

【０１０５】図２８は図２７図示のアンテナ１３におけ
る接地点からの距離と電位との関係を示す図である。図
２８図示の如く、アンテナ中心部の電力供給点７１をＰ
ａ点、アンテナセグメントの中間点をＰｂ点、Ｐｃ点、
Ｐｄ点、Ｐｅ点及びＰｆ点、アンテナ１３の接地側の終
端をＰｇとすると、アンテナ電位はＰｂ点〜Ｐｆ点にお
いてゼロになり、各点間は均等に一層低下する。

【０１０６】このため、処理装置の大型化に伴ってアン
テナ１３が長くなっても電力供給点７１（Ｐａ点）から
接地点７２までの電位は低下し、アンテナ１３の中心部
と周辺部との間の電界の不均一を低減できる。これによ
って誘導プラズマを均等且つ高密度に発生させることが
できる。

【０１０７】なお、上述の各実施の形態においては、エ
ッチング装置を例に挙げて説明したが、本発明は、成膜
装置やアッシング装置などの他の誘導結合プラズマ処理
装置に対しても適用可能である。また、被処理基板とし
て、ＬＣＤガラス基板ではなく、半導体ウエハを処理す
る装置にも、本発明を適用することができる。

【０１０８】その他、本発明の思想の範疇において、当
業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るも
のであり、それら変更例及び修正例についても本発明の
範囲に属するものと了解される。

【０１０９】

【発明の効果】本発明によれば、高周波アンテナに対応
して処理室の天井に誘電体壁が配設された誘導結合プラ
ズマ処理装置において、装置の大型化に伴って生じる種
々の問題に対処するための改良を装置に加えることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る誘導結合プラズマエ
ッチング装置を示す縦断正面図。

【図２】図１図示装置の仕切り構造を、その下側カバー
を除いて示す底面図。

【図３】図２中のIII −III 線に沿った仕切り構造の断
面図。

【図４】図２中のIV−IV線に沿った仕切り構造の断面
図。

【図５】図１図示装置の仕切り構造とサスペンダとの関
係を示す概略斜視図。

【図６】図１図示装置の仕切り構造と高周波アンテナと
の関係を示す概略斜視図。

【図７】本発明の別の実施の形態に係る誘導結合プラズ
マエッチング装置を示す縦断正面図。

【図８】図７図示装置の誘電体壁とサスペンダとの関係
を示す概略斜視図。

【図９】（Ａ）、（Ｂ）は、図７図示装置の誘電体壁と
サスペンダとの接続部を示す拡大断面図、及びその変更
例を示す拡大断面図。

【図１０】図７図示の装置における仕切り構造の変更例
を示す斜視図。

【図１１】（Ａ）、（Ｂ）は、図１０図示の変更例の誘
電体壁とサスペンダとの接続部を示す拡大断面図、及び
その更なる変更例を示す拡大断面図。

【図１２】図７図示の装置における仕切り構造の別の変
更例を示す拡大断面図。

【図１３】図７図示の装置における仕切り構造の更に別
の変更例を示す斜視図。

【図１４】図１３図示の変更例の支持枠を示す平面図。

【図１５】本発明の更に別の実施の形態に係る誘導結合
プラズマエッチング装置を示す縦断正面図。

【図１６】図１５図示の装置の仕切り構造を示す底面
図。

【図１７】図１５図示の装置の仕切り構造を示す拡大断
面図。

【図１８】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１５図示の装置におけ
るアンテナ及び補強梁の組み合わせの変更例を示す図。

【図１９】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１５図示の装置におけ
る補強梁兼シャワー筐体の変更例を示す図。

【図２０】本発明の更に別の実施の形態に係る誘導結合
プラズマエッチング装置を示す縦断正面図。

【図２１】図２０図示の装置の仕切り構造を示す底面
図。

【図２２】図２０図示の装置の仕切り構造を示す拡大断
面図。

【図２３】図２０図示の装置における仕切り構造の変更
例を示す拡大断面図。

【図２４】高周波アンテナの変更例を示す図。

【図２５】図２４図示のアンテナにおける接地点からの
距離と電位との関係を示す図。

【図２６】図２４図示のアンテナにおける高周波の波形
を示す図。

【図２７】高周波アンテナの別の変更例を示す図。

【図２８】図２７図示のアンテナにおける接地点からの
距離と電位との関係を示す図。

【符号の説明】

１：本体容器 ２：仕切り構造 ３：誘電体壁 ３ｓ：セグメント ４：アンテナ室 ５：処理室 ６：ヒータ ７：支持棚 ８ａ、８ｂ：サスペンダ １２：カバー １３：アンテナ １６：支持梁 １７：樹脂板 １８：押え枠 ２９：ガス流路 ２０：ガス源部 ２２：サセプタ ２３：クランプ ２４：絶縁体枠 ２５：支柱 ２６：ベローズ ２７：ゲートバルブ ３０：真空排気機構 ４２：ノズル ４５：支持梁 ５１：補強梁 ５２：ガス流路 ６１ａ、６１ｂ：支持梁 ６６：ガス流路 ７３、７４：コンデンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 博道 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の１ 東京エレクトロン山梨株式会社内 (72)発明者 宮崎 由都 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の１ 東京エレクトロン山梨株式会社内

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】気密な処理室と、 前記処理室内で被処理基板を載置するための載置台と、 前記処理室内に処理ガスを供給するための処理ガス供給
   系と、 前記処理室内を排気すると共に前記処理室内を真空に設
   定するための排気系と、 前記処理室の天井に配設された誘電体壁と、 前記処理室外で前記誘電体壁に面して配設された高周波
   アンテナと、前記高周波アンテナは、前記処理ガスをプ
   ラズマに転化するための誘導電界を前記処理室内に形成
   することと、 前記誘電体壁の上方に配設された上方枠と、 前記誘電体壁の周縁部から離れた位置において、前記誘
   電体壁の荷重を前記上方枠に掛けるように配設されたサ
   スペンダと、 前記載置台と前記誘電体壁との間に配設され、前記処理
   ガス供給系に接続されたガス流路と前記載置台に対して
   開口する複数のガス供給孔とを有するシャワー筐体を含
   むシャワーヘッドと、前記シャワー筐体は、前記サスペ
   ンダに接続されると共に前記誘電体壁と平行に延在する
   部分を有し、前記誘電体壁を支持する支持梁として機能
   することと、を具備することを特徴とする誘導結合プラ
   ズマ処理装置。
2. 【請求項２】前記処理室の上側に配設された、前記高周
   波アンテナを収容するアンテナ室を更に具備し、前記ア
   ンテナ室の天井は前記上方枠として機能することを特徴
   とする請求項１に記載の誘導結合プラズマ処理装置。
3. 【請求項３】前記処理室及び前記アンテナ室は、気密な
   本体容器を前記誘電体壁により上下に区画することによ
   り形成されることを特徴とする請求項２に記載の誘導結
   合プラズマ処理装置。
4. 【請求項４】前記シャワー筐体は金属から実質的になる
   ことを特徴とする請求項１に記載の誘導結合プラズマ処
   理装置。
5. 【請求項５】前記シャワー筐体は、前記高周波アンテナ
   の延在する方向に対して実質的に直交する方向に延在す
   る形状を有することを特徴とする請求項４に記載の誘導
   結合プラズマ処理装置。
6. 【請求項６】前記シャワー筐体は接地されることを特徴
   とする請求項４に記載の誘導結合プラズマ処理装置。
7. 【請求項７】前記サスペンダは、前記処理ガス供給系か
   ら前記ガス供給孔へ前記処理ガスを供給するためのガス
   管を含むことを特徴とする請求項１に記載の誘導結合プ
   ラズマ処理装置。
8. 【請求項８】前記誘電体壁は、下面内に前記シャワー筐
   体を収容する凹部を有することを特徴とする請求項１に
   記載の誘導結合プラズマ処理装置。
9. 【請求項９】前記誘電体壁及び前記シャワー筐体の下面
   を被覆する誘電体カバーを更に具備し、前記ガス供給孔
   に対応して前記誘電体カバーに孔が形成されることを特
   徴とする請求項８に記載の誘導結合プラズマ処理装置。
10. 【請求項１０】前記誘電体壁は、前記シャワー筐体上で
    互いに隣接する複数のセグメントを組み合わせて構成さ
    れることを特徴とする請求項１に記載の誘導結合プラズ
    マ処理装置。
11. 【請求項１１】気密な処理室と、 前記処理室内で被処理基板を載置するための載置台と、 前記処理室内に処理ガスを供給するための処理ガス供給
    系と、 前記処理室内を排気すると共に前記処理室内を真空に設
    定するための排気系と、 前記処理室の天井に配設された誘電体壁と、 前記処理室外で前記誘電体壁に面して配設された高周波
    アンテナと、前記高周波アンテナは、前記処理ガスをプ
    ラズマに転化するための誘導電界を前記処理室内に形成
    することと、 前記誘電体壁の上方に配設された上方枠と、 前記誘電体壁の周縁部から離れた位置において、前記誘
    電体壁の荷重を前記上方枠に掛けるように配設されたサ
    スペンダと、 前記サスペンダに接続されると共に前記誘電体壁と平行
    に延在する部分を有し、前記誘電体壁を支持するように
    配設された金属からなる支持梁と、を具備することを特
    徴とする誘導結合プラズマ処理装置。
12. 【請求項１２】前記支持梁は、前記高周波アンテナの延
    在する方向に対して実質的に直交する方向に延在する形
    状を有することを特徴とする請求項１１に記載の誘導結
    合プラズマ処理装置。
13. 【請求項１３】前記支持梁は接地されることを特徴とす
    る請求項１１に記載の誘導結合プラズマ処理装置。
14. 【請求項１4】前記誘電体壁は、下面内に前記支持梁を
    収容する凹部を有することを特徴とする請求項１１に記
    載の誘導結合プラズマ処理装置。
15. 【請求項１５】前記誘電体壁及び前記支持梁の下面を被
    覆する誘電体カバーを更に具備することを特徴とする請
    求項１４に記載の誘導結合プラズマ処理装置。
16. 【請求項１６】前記誘電体壁は、前記支持梁上で互いに
    隣接する複数のセグメントを組み合わせて構成されるこ
    とを特徴とする請求項１１に記載の誘導結合プラズマ処
    理装置。
17. 【請求項１７】前記サスペンダに配設された、前記誘電
    体壁を加熱するためのヒータを更に具備することを特徴
    とする請求項１１に記載の誘導結合プラズマ処理装置。
18. 【請求項１８】気密な本体容器と、 前記本体容器を下側の処理室と上側のアンテナ室とに区
    画する誘電体壁と、 前記処理室内で被処理基板を載置するための載置台と、 前記処理室内に処理ガスを供給するための処理ガス供給
    系と、 前記処理室内を排気すると共に前記処理室内を真空に設
    定するための排気系と、 前記アンテナ室内で前記誘電体壁に面して配設された高
    周波アンテナと、前記高周波アンテナは、前記処理ガス
    をプラズマに転化するための誘導電界を前記処理室内に
    形成することと、 前記誘電体壁の周縁部から離れた位置において、前記誘
    電体壁の荷重を前記本体容器の天井に掛けるように配設
    されたサスペンダと、 前記サスペンダに接続されると共に前記誘電体壁を支持
    するように配設された支持部材と、を具備することを特
    徴とする誘導結合プラズマ処理装置。
19. 【請求項１９】前記支持部材は前記誘電体壁と平行に延
    在する部分を有し、前記支持部材上に前記誘電体壁が載
    置されることを特徴とする請求項１８に記載の誘導結合
    プラズマ処理装置。
20. 【請求項２０】前記誘電体壁は、前記支持部材上で互い
    に隣接する複数のセグメントを組み合わせて構成される
    ことを特徴とする請求項１９に記載の誘導結合プラズマ
    処理装置。
21. 【請求項２１】気密な処理室と、 前記処理室内で被処理基板を載置するための載置台と、 前記処理室内に処理ガスを供給するための処理ガス供給
    系と、 前記処理室内を排気すると共に前記処理室内を真空に設
    定するための排気系と、 前記処理室の天井に配設された誘電体壁と、 前記処理室外で前記誘電体壁に面して配設された高周波
    アンテナと、前記高周波アンテナは、前記処理ガスをプ
    ラズマに転化するための誘導電界を前記処理室内に形成
    することと、 前記誘電体壁と平行に延在する部分を有し、前記誘電体
    壁を支持するように配設された支持梁と、前記支持梁上
    に前記誘電体壁が載置されることと、 前記誘電体壁及び前記支持梁の下面を被覆する誘電体カ
    バーと、を具備することを特徴とする誘導結合プラズマ
    処理装置。
22. 【請求項２２】前記誘電体壁は、下面内に前記支持梁を
    収容する凹部を有することを特徴とする請求項２１に記
    載の誘導結合プラズマ処理装置。
23. 【請求項２３】前記載置台と前記誘電体壁との間に配設
    され、前記処理ガス供給系に接続されたガス流路と前記
    載置台に対して開口する複数のガス供給孔とを有するシ
    ャワー筐体を含むシャワーヘッドを更に具備し、前記シ
    ャワー筐体は前記支持梁として機能し、前記ガス供給孔
    に対応して前記誘電体カバーに孔が形成されることを特
    徴とする請求項２１に記載の誘導結合プラズマ処理装
    置。
24. 【請求項２４】前記誘電体壁の上方に配設された上方枠
    と、前記誘電体壁の周縁部から離れた位置において、前
    記誘電体壁の荷重を前記上方枠に掛けるように配設され
    たサスペンダと、を更に具備することを特徴とする請求
    項２１に記載の誘導結合プラズマ処理装置。
25. 【請求項２５】気密な処理室と、 前記処理室内で被処理基板を載置するための載置台と、 前記処理室内に処理ガスを供給するための処理ガス供給
    系と、 前記処理室内を排気すると共に前記処理室内を真空に設
    定するための排気系と、 前記処理室の天井に配設された誘電体壁と、 前記処理室外で前記誘電体壁に面して配設された高周波
    アンテナと、前記高周波アンテナは、前記処理ガスをプ
    ラズマに転化するための誘導電界を前記処理室内に形成
    することと、 前記載置台と前記誘電体壁との間に配設され、前記処理
    ガス供給系に接続されたガス流路と前記載置台に対して
    開口する複数のガス供給孔とを有する金属から実質的に
    なるシャワー筐体を含むシャワーヘッドと、を具備する
    ことを特徴とする誘導結合プラズマ処理装置。
26. 【請求項２６】前記シャワー筐体は、前記高周波アンテ
    ナの延在する方向に対して実質的に直交する方向に延在
    する形状を有することを特徴とする請求項２５に記載の
    誘導結合プラズマ処理装置。
27. 【請求項２７】前記高周波アンテナは渦巻きアンテナを
    具備し、前記シャワー筐体は放射方向に延在する形状を
    有することを特徴とする請求項２６に記載の誘導結合プ
    ラズマ処理装置。
28. 【請求項２８】前記高周波アンテナは互いに平行に延在
    する複数の長い直線部分を有するアンテナを具備し、前
    記シャワー筐体は前記直線部分に直交するように互いに
    平行に延在する複数の部分を有することを特徴とする請
    求項２６に記載の誘導結合プラズマ処理装置。
29. 【請求項２９】前記シャワー筐体は接地されることを特
    徴とする請求項２５に記載の誘導結合プラズマ処理装
    置。
30. 【請求項３０】前記シャワー筐体の下面を被覆する誘電
    体カバーを更に具備し、前記ガス供給孔に対応して前記
    誘電体カバーに孔が形成されることを特徴とする請求項
    ２５に記載の誘導結合プラズマ処理装置。