JP2002134476A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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- JP2002134476A JP2002134476A JP2000324351A JP2000324351A JP2002134476A JP 2002134476 A JP2002134476 A JP 2002134476A JP 2000324351 A JP2000324351 A JP 2000324351A JP 2000324351 A JP2000324351 A JP 2000324351A JP 2002134476 A JP2002134476 A JP 2002134476A
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Abstract
態の影響を受けずに均一なプラズマ処理を行うことがで
きるプラズマ処理装置を提供すること。 【解決手段】 被処理基板Gが収容されるチャンバー2
と、チャンバー2内で被処理基板Gを載置する基板載置
台5と、基板載置台5に載置された基板の周囲部分を機
械的にクランプするクランプ機構6と、クランプ機構6
によりクランプされた被処理基板Gを載置台5から浮き
上がらせるように被処理基板の裏面側からガスを供給す
る浮上ガス供給手段8と、チャンバー2内に処理ガスを
供給する処理ガス供給手段23と、チャンバー内に処理
ガスのプラズマを生成するプラズマ生成手段13とを具
備する。
Description
CD)用のガラス基板等の被処理基板に対してドライエ
ッチング等のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置に関
する。
は、被処理基板であるガラス製のLCD基板に対して、
ドライエッチングやスパッタリング、CVD(化学気相
成長)等のプラズマ処理が多用されている。
ば、チャンバー内に一対の平行平板電極(上部および下
部電極)を配置し、下部電極として機能するサセプタ
(載置台)に基板を載置し、処理ガスをチャンバー内に
導入するとともに、電極の少なくとも一方に高周波を印
加して電極間に高周波電界を形成し、この高周波電界に
より処理ガスのプラズマを形成して被処理基板に対して
プラズマ処理を施す。
D基板に対して一層の薄型化の要求が高まっており、
0.7mmという極めて薄い基板も製造されつつある。
このように被処理基板が薄型化すると、基板が載置され
ているサセプタの表面状態がプラズマ処理に影響してし
まう。例えば、サセプタの加工形状(表面の微細な凹
凸)および汚れ等の経時的な変化がエッチング特性等の
不均一をもたらす。
であって、薄型の被処理基板に対しても載置台の表面状
態の影響を受けずに均一なプラズマ処理を行うことがで
きるプラズマ処理装置を提供することを目的とする。
に、本発明は、被処理基板が収容されるチャンバーと、
前記チャンバー内で被処理基板を載置する基板載置台
と、前記基板載置台に載置された被処理基板の周囲部分
を機械的にクランプするクランプ機構と、前記クランプ
機構によりクランプされた被処理基板を前記載置台から
浮き上がらせるように被処理基板の裏面側からガスを供
給する浮上ガス供給手段と、前記チャンバー内に処理ガ
スを供給する処理ガス供給手段と、前記チャンバー内に
処理ガスのプラズマを生成するプラズマ生成手段とを具
備することを特徴とするプラズマ処理装置を提供する。
この場合に、基板と前記載置台との間の距離が基板中央
部で1〜15mmであることが好ましく、また、前記浮
上ガス供給手段からのガスの圧力が20〜350Paで
あることが好ましい。
チャンバーと、前記チャンバー内に相対向するように設
けられた上部電極および被処理基板が載置される下部電
極と、前記上部電極および前記下部電極の少なくとも一
方に高周波電力を供給する高周波電源と、被処理基板を
前記下部電極から浮き上がらせるように被処理基板の裏
面側からガスを供給する浮上ガス供給手段と、前記チャ
ンバー内に処理ガスを導入する処理ガス導入手段とを具
備し、前記高周波電力により処理ガスをプラズマ化し
て、前記被処理基板に対しプラズマ処理を行うプラズマ
処理装置を提供する。
るチャンバーと、前記チャンバー内で被処理基板を載置
する基板載置台と、被処理基板を前記載置台から浮き上
がらせるように被処理基板の裏面側からガスを供給する
浮上ガス供給手段と、前記チャンバー内に処理ガスを供
給する処理ガス供給手段と、前記チャンバー内に処理ガ
スのプラズマを生成するプラズマ生成手段とを具備する
ことを特徴とするプラズマ処理装置を提供する。
せるように被処理基板の裏面側からガスを供給する浮上
ガス供給機構を設けたので、被処理基板が薄い場合でも
従来のように載置台表面の影響を受けることなくプラズ
マ処理を行うことができる。
の実施の形態について説明する。図1は本発明の一実施
形態に係るLCDガラス基板用のプラズマエッチング装
置を模式的に示す断面図である。このプラズマエッチン
グ装置1は、容量結合型平行平板プラズマエッチング装
置として構成されている。
表面がアルマイト処理(陽極酸化処理)されたアルミニ
ウムからなる角筒形状に成形されたチャンバー2を有し
ており、このチャンバー2は接地されている。前記チャ
ンバー2内の底部には絶縁材からなる角柱状のサセプタ
支持台3が設けられており、さらにこのサセプタ支持台
3の上には、被処理基板であるLCDガラス基板Gを載
置するためのサセプタ5が設けられている。このサセプ
タ5はアルマイト処理(陽極酸化処理)されたアルミニ
ウムからなり、下部電極として機能する。また、サセプ
タ5の外周および上面周縁には絶縁部材4が設けられて
いる。
から機械的にクランプするための額縁状をなすクランプ
部材6が設けられている。このクランプ部材6は、シリ
ンダ機構等で構成される昇降機構7により昇降される。
なお、クランプ部材6は、基板Gの製品として使用しな
い部分をクランプするようになっている。例えば、基板
Gの周縁3mmまでの部分がクランプされる。
よりクランプされた基板Gを浮上させるための浮上ガス
を供給する浮上ガス供給機構8から流量圧力制御機構9
を介してガスが供給されるようになっており、浮上ガス
は、ガスライン8aを経てサセプタ5の内部に形成され
たガス流路10およびサセプタ5の表面近傍で分岐した
分岐路11を通ってサセプタ5の表面と基板Gの裏面と
の間に供給される。これにより、少なくとも基板Gのク
ランプされていない部分、つまり製品として使用される
部分がサセプタ5から浮上するようになっている。浮上
ガスとしては、処理に影響を及ぼさないガスであればよ
く、Heガス、N2ガス、Arガス等が例示される。
めの給電線12が接続されており、この給電線12には
整合器13および高周波電源14が接続されている。高
周波電源14からは例えば13.56MHzの高周波電
力がサセプタ5に供給される。
5と平行に対向して上部電極として機能するシャワーヘ
ッド15が設けられている。このシャワーヘッド15
は、絶縁部材16を介してチャンバー2の上部に支持さ
れており、内部に空間17を有するとともに、サセプタ
5との対向面に処理ガスを吐出する多数の吐出孔18が
形成されている。このシャワーヘッド15は接地されて
おり、サセプタ5とともに一対の平行平板電極を構成し
ている。
19が設けられ、このガス導入口19には、ガス供給管
20が接続されており、このガス供給管20には、バル
ブ21、およびマスフローコントローラ22を介して、
処理ガス供給源23が接続されている。処理ガス供給源
23から、エッチングのための処理ガスが供給される。
処理ガスとしては、ハロゲン系のガス、O2ガス、Ar
ガス等、通常この分野で用いられるガスを用いることが
できる。
4が接続されており、この排気管24には排気装置25
が接続されている。排気装置25はターボ分子ポンプな
どの真空ポンプを備えており、これによりチャンバー2
内を所定の減圧雰囲気まで真空引き可能なように構成さ
れている。また、チャンバー2の側壁には基板搬入出口
26と、この基板搬入出口26を開閉するゲートバルブ
27が設けられており、このゲートバルブ27を開にし
た状態で基板Gが隣接するロードロック室(図示せず)
との間で搬送されるようになっている。
処理動作について説明する。まず、被処理体である基板
Gは、ゲートバルブ27が開放された後、図示しないロ
ードロック室から基板搬入出口26を介してチャンバー
2内へと搬入され、サセプタ5上に載置される。この場
合に、基板Gの受け渡しはサセプタ5の内部を挿通しサ
セプタ5から突出可能に設けられたリフターピン(図示
せず)によって行われる。次いで、基板Gはクランプ部
材6によりサセプタ5にクランプされる。その後、ゲー
トバルブ27が閉じられ、排気装置25によって、チャ
ンバー2内が所定の真空度まで真空引きされる。
ス供給源23から処理ガスがマスフローコントローラ2
2によってその流量が調整されつつ、処理ガス供給管2
0、ガス導入口19を通ってシャワーヘッド15の内部
空間17へ導入され、さらに吐出孔18を通って基板G
に対して均一に吐出され、チャンバー2内の圧力が所定
の値に維持される。
介して高周波電力がサセプタ5に印加され、これによ
り、下部電極としてのサセプタ5と上部電極としてのシ
ャワーヘッド15との間に高周波電界が生じ、処理ガス
が解離してプラズマ化し、エッチング処理が施される。
ガスが、ガスライン8aを経てサセプタ5の内部に形成
されたガス流路10およびサセプタ5の表面近傍で分岐
した分岐路11を通ってサセプタ5の表面と基板Gの裏
面との間に供給される。これにより、図2に示すよう
に、少なくとも基板Gのクランプされていない部分、つ
まり製品として使用される部分がサセプタ5から浮上す
る。
り基板Gがサセプタ5から浮上するので、サセプタの加
工形状および汚れ等の経時的な変化が基板Gの表面に影
響を与えることがなく、これらによるエッチングの不均
一が生じずに、均一なエッチングを行うことができる。
これは、浮上ガスにより、サセプタ5表面と被処理基板
G裏面との間に絶縁性の空間(隙間)つまり絶縁層が形
成され、この絶縁層が、サセプタ表面状態がエッチング
処理に与える悪影響をキャンセルするためと考えられ
る。
えば0.7mmの場合に、エッチング特性がサセプタ表
面状態の影響を受けやすかったが、上記構成によりこの
ような薄い基板であってもサセプタ表面の状態の影響を
受けずに均一なエッチングを実現することが可能となっ
た。したがって、本発明は基板Gの厚さが1.1mm以
下、さらには0.7mm以下の時に特に有効である。
ランプする距離aは例えば約3mm(図2参照)であ
り、基板Gのそれよりも内側の部分が主に浮上する。基
板Gにおける使用領域は、通常、基板周縁より10mm
程度内側部分までであるから、クランプ部材6で基板G
をクランプしても基板Gの使用領域の全域を浮上させる
ことができ、エッチングの不均一を回避することができ
る。
(サセプタ5表面と基板G裏面との距離(図2参照))
は、1mm以上であることが望ましい。サセプタ5の付
着物(デポ)の高さは最大100μm程度であるから、
中央における浮上高さが1mm以上あれば基板Gの使用
領域全体においてサセプタ表面状態の影響を有効に排除
することができる。一方、浮上高さが15mmを超える
と、エッチングに悪影響を与えるおそれがあるため15
mm以下であることが望ましい。浮上高さbのより好ま
しい範囲は1〜3mmである。
は、基板Gの大きさや強度等の物理的特性にもよるが、
20Pa(150mTorr)〜350Pa(2.6T
orr)であることが好ましい。例えば、基板Gの大き
さが550×650mmで厚さが0.7mmであり、チ
ャンバー2内の圧力が1.33Pa(10mTorr)
である場合、ガスの圧力が133Pa(1Torr)で
浮上高さbを約6mmとすることができる。この浮上ガ
スの圧力は流量圧力制御機構9により適宜される。
ることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態
では、基板をクランプ部材によりサセプタにクランプさ
せたが、クランプ部材は必ずしも必要はない。例えば、
図3に示すように、表面に基板G用の落とし込み部30
を形成したサセプタ5′を用い、浮上ガス供給機構8か
ら浮上ガスを供給して、基板Gを落とし込み部30内で
浮上させるようにしてもよい。この実施形態では、基板
Gは均一に浮上するので、基板Gの中央における浮上高
さbは100μm以上、好ましくは200μm以上であ
ればよい。この実施形態でもサセプタ5′の外周および
上面周縁には絶縁部材4′が設けられている。
温度を調節する機構を特別設けていないが、例えば冷媒
流路等の温度調節機構を設けてもよい。ただし、冷却機
構等が存在する場合には、この浮上ガスが冷却効率等に
影響を及ぼす場合もある。
波電力を印加するRIEタイプの容量結合型平行平板プ
ラズマエッチング装置を示したが、エッチング装置に限
らず、スパッタリングや、CVD成膜等の他のプラズマ
処理装置に適用することができるし、上部電極に高周波
電力を供給するタイプであっても、また容量結合型に限
らず誘導結合型であってもよい。
被処理基板を浮き上がらせるように被処理基板の裏面側
からガスを供給する浮上ガス供給機構を設けたので、被
処理基板が薄い場合でも従来のように載置台表面の影響
を受けることなくプラズマ処理を行うことができ、均一
なプラズマ処理を実現することができる。
のプラズマエッチング装置を模式的に示す断面図
プタと基板との間に浮上ガスを供給した状態を示す断面
図。
用のプラズマエッチング装置の要部を示す断面図。
Claims (5)
- 【請求項1】 被処理基板が収容されるチャンバーと、 前記チャンバー内で被処理基板を載置する基板載置台
と、 前記基板載置台に載置された被処理基板の周囲部分を機
械的にクランプするクランプ機構と、 前記クランプ機構によりクランプされた被処理基板を前
記載置台から浮き上がらせるように被処理基板の裏面側
からガスを供給する浮上ガス供給手段と、 前記チャンバー内に処理ガスを供給する処理ガス供給手
段と、 前記チャンバー内に処理ガスのプラズマを生成するプラ
ズマ生成手段とを具備することを特徴とするプラズマ処
理装置。 - 【請求項2】 被処理基板と前記載置台との間の距離が
基板中央部で1〜15mmであることを特徴とする請求
項1に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項3】 前記浮上ガス供給手段からのガスの圧力
が20〜350Paであることを特徴とする請求項1ま
たは請求項2に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項4】 被処理基板が収容されるチャンバーと、 前記チャンバー内に相対向するように設けられた上部電
極および被処理基板が載置される下部電極と、 前記上部電極および前記下部電極の少なくとも一方に高
周波電力を供給する高周波電源と、 被処理基板を前記下部電極から浮き上がらせるように被
処理基板の裏面側からガスを供給する浮上ガス供給手段
と、 前記チャンバー内に処理ガスを導入する処理ガス導入手
段とを具備し、 前記高周波電力により処理ガスをプラズマ化して、前記
被処理基板に対しプラズマ処理を行うプラズマ処理装
置。 - 【請求項5】 被処理基板が収容されるチャンバーと、 前記チャンバー内で被処理基板を載置する基板載置台
と、 被処理基板を前記載置台から浮き上がらせるように被処
理基板の裏面側からガスを供給する浮上ガス供給手段
と、 前記チャンバー内に処理ガスを供給する処理ガス供給手
段と、 前記チャンバー内に処理ガスのプラズマを生成するプラ
ズマ生成手段とを具備することを特徴とするプラズマ処
理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000324351A JP4684403B2 (ja) | 2000-10-24 | 2000-10-24 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2002134476A true JP2002134476A (ja) | 2002-05-10 |
JP4684403B2 JP4684403B2 (ja) | 2011-05-18 |
Family
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011204996A (ja) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Oki Semiconductor Co Ltd | ウエハ保持装置及び方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH09320799A (ja) * | 1996-05-27 | 1997-12-12 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
JPH11238596A (ja) * | 1998-02-23 | 1999-08-31 | Matsushita Electron Corp | プラズマ処理装置 |
JP2000174000A (ja) * | 1998-12-08 | 2000-06-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理方法 |
-
2000
- 2000-10-24 JP JP2000324351A patent/JP4684403B2/ja not_active Expired - Fee Related
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