JP2004356311A

JP2004356311A - プラズマ処理装置

Info

Publication number: JP2004356311A
Application number: JP2003151155A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Yokoyama; 誠一横山
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】長時間連続処理可能で、歩留りを向上させることができるプラズマ処理装置を提供する。
【解決手段】石英よりなる誘電体板１３１が、フレーム１３２により支持されている。フレーム１３２の電極１２０側に、防着板１３３が設けられている。誘電体板１３１の電極１２０側の表面１３１Ａの算術表面粗さ（Ｒａ）は、１μｍ以上１０μｍ未満とされている。誘電体板１３１の表面１３１Ａの微細な凹凸により、エッチングの際に生じる不揮発性物質等が膜状になることが阻害され、膜に発生する応力により不揮発性物質等が剥落することが防止される。また、誘電体板１３１の強度が確保される。防着板１３３の表面１３３Ａも、算術表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上１０μｍ未満とされていることが好ましい。誘電体板１３１は二重構造としてもよい。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ−ＣｏｕｐｌｅｄＰｌａｓｍａ；誘導結合プラズマ）エッチング用のプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体基板上のアルミニウム（Ａｌ）配線パターンのエッチングに用いられるプラズマ処理装置として、防着板に堆積したデポジション物質が剥離して基板に付着するのを防止するため、防着板の表面に１０〜１００μｍの凹凸を設けるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３２１８６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液晶素子あるいは有機発光素子などを用いたフラットパネルディスプレイの反射電極あるいは反射膜として、金属の中で最も反射率の高い銀（Ａｇ）を利用して反射率を高めようとする試みがなされている。銀は極めて反応性に富み、加工精度も低いことから、ウェットエッチングによる加工が難しく、装置の開発も含めて銀のドライエッチング技術の確立が望まれている。銀層の表面に、保護膜として、インジウム（Ｉｎ）とスズ（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）とを含む化合物（ＩＴＯ）あるいはインジウム（Ｉｎ）と亜鉛（Ｚｎ）と酸素（Ｏ）とを含む化合物（ＩＺＯ）などのインジウム（Ｉｎ）酸化物を含む層を設けることも考えられるが、そのようなインジウム酸化物を含む層もウェットエッチングが難しく、ドライエッチング技術の確立が望まれている。
【０００５】
銀あるいは銀を含む合金、またはインジウム酸化物を含む材料のためのプラズマ処理装置の開発においては、不揮発性物質の剥落防止対策が特に重要になる。例えば、銀は、防着板から剥落した不揮発性物質等が被エッチング基板に付着することにより、加工不良を生じて歩留り低下を招くおそれがある。また、エッチング中に被エッチング基板に付着したポリマー性の不揮発性物質等を除去するプロセスにより、防着板に堆積した不揮発性物質が容易に変質して剥落しやすくなる場合があり、変質前後でも剥落を防止する必要性が特に大きい。更に、フラットパネルディスプレイ用の基板は、半導体ウェハ等に比べて著しく大面積であるため、短時間に相当量の不揮発性物質等が防着板に付着する可能性があることを考慮して、防着板の表面粗さを調整し、不揮発性物質等を付着させることのできる許容量をなるべく大きくすることが望ましい。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、長時間連続処理可能で、歩留りを向上させることができるプラズマ処理装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によるプラズマ処理装置は、誘電体窓を有する処理室と、この処理室の中に設けられた電極と、誘電体窓を間にして電極に対向するように配置されたプラズマ励起用のコイルとを備えたものであって、誘電体窓は誘電体板を備え、誘電体板の電極側の表面の算術表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上１０μｍ未満であるものである。
【０００８】
本発明によるプラズマ処理装置では、誘電体板の電極側の表面の算術表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上１０μｍ未満であるので、微細な凹凸により、エッチングの際に生じる不揮発性物質等が膜状になることが阻害され、剥落が防止される。また、誘電体板の強度が確保される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施の形態に係るプラズマ処理装置の構成を表している。このプラズマ処理装置は、ＩＣＰエッチング装置として用いられるものであり、処理室１１０の中に、エッチング対象である基板１１が、電極１２０に載置されて収容されている。処理室１１０の上面には、誘電体窓１３０が設けられており、この誘電体窓１３０の外側にＩＣＰコイル１４０が配設されている。電極１２０とＩＣＰコイル１４０とは、誘電体窓１３０を間にして向かい合って配置されている。
【００１１】
処理室１１０は、例えば、ステンレス鋼の表面にアルマイト加工を施した材料により構成され、室内を真空排気するための真空ポンプなどに接続された排気孔１１１と、プロセスガスが導入されるガス導入孔１１２とが設けられている。処理室１１０の内壁は、エッチングの際に生じる不揮発性物質等が基板１１に付着するのを防止するため、例えばアルミニウム（Ａｌ）またはその合金にアルマイト加工を施した材料よりなる内壁防着板１１３により覆われていてもよい。
【００１２】
電極１２０には、基板１１を固定するための静電チャック１２１が設けられ、、例えば４ＭＨｚのバイアス電源１２２が接続されている。静電チャック１２１の周囲には、エッチングの際に生じる不揮発性物質等が電極１２０に付着するのを防止するため、例えばアルミニウム（Ａｌ）またはその合金にアルマイト加工を施した材料よりなる電極防着板１２３が設けられている。
【００１３】
誘電体窓１３０は、例えば、誘電体板１３１がフレーム１３２に支持された構成を有しており、フレーム１３２の電極１２０側には防着板１３３が設けられている。図２は、誘電体窓１３０を処理室１１０内から矢印Ａ方向に見た構成を表している。誘電体窓１３０は、例えば、複数（本実施の形態では４枚）の誘電体板１３１を有しており、フラットディスプレイ用の大面積の基板１１に対応可能となっている。基板１１は、図２に点線で示したように、誘電体窓１３０のほぼ中央に対向して設置される。誘電体板１３１の枚数は、プラズマ処理装置のサイズおよび基板１１のサイズ等に応じて定めることができ、特に４枚に限られない。また、フレーム１３２および防着板１３３の形状は、誘電体板１３１の枚数および配置等により変更されることは言うまでもない。
【００１４】
誘電体板１３１は、例えば石英などの誘電体により構成されており、透明でもよいし不透明でもよい。誘電体板１３１の電極１２０側の表面１３１Ａの算術表面粗さ（Ｒａ）は、エッチングの際に生じる不揮発性物質等の付着力を高めると共に剥離を防止するため、１μｍ以上１０μｍ未満とされている。１μｍより小さいと表面積を十分に増やすことができないので、付着できる不揮発性物質等の量が少なくなったり、付着した不揮発性物質等が容易に剥落してしまったりして、パーティクルが発生しやすくなり、連続処理可能時間が短くなってしまうからである。一方、１０μｍ以上であると、表面１３１Ａが粗くなるので傷などが発生しやすくなり、誘電体板１３１の強度に問題が生じるおそれがあるからである。更に、誘電体板１３１の表面１３１Ａの算術表面粗さ（Ｒａ）は、１μｍより大きく１０μｍ未満であれば好ましく、１．２μｍ以上８μｍ以下であればより好ましい。より高い効果が得られるからである。なお、誘電体板１３１の表面１３１Ａの算術表面粗さ（Ｒａ）には若干の許容範囲があり、例えば１２μｍないし１３μｍ程度であれば誘電体板１３１の強度には特に問題は生じない。
【００１５】
フレーム１３２は、例えばステンレス鋼の表面にアルマイト加工を施した材料により構成され、細部は図示していないが誘電体板１３１を保持することができるように適当な形状に加工されている。
【００１６】
防着板１３３は、例えばアルミニウム（Ａｌ）またはその合金にアルマイト加工を施した材料により構成されている。防着板１３３の電極１２０側の表面１３３Ａの算術表面粗さ（Ｒａ）は、１μｍ以上１０μｍ未満とされていることが好ましく、２．５μｍ以上であればより好ましい。より高い効果が得られるからである。なお、防着板１３３の表面１３３Ａの算術表面粗さは、必ずしも誘電体板１３１の表面１３１Ａと等しい値である必要はない。また、防着板１３３を設けない場合には、フレーム１３２の内壁面の算術表面粗さ（Ｒａ）が上記範囲内の値とされていてもよい。
【００１７】
更に、図１に示した内壁防着板１１３の電極１２０側の表面１１３Ａ、および電極防着板１２３の表面１２３Ａについても、防着板１３３と同様に、算術表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上１０μｍ未満とされていることが好ましく、２．５μｍ以上であればより好ましい。なお、内壁防着板１１３の表面１１３Ａおよび電極防着板１２３の表面１２３Ａの算術表面粗さ（Ｒａ）は、必ずしも誘電体板１３１の表面１３１Ａと等しい値である必要はない。また、内壁防着板１１３を設けない場合には、処理室１１０の内壁面の算術表面粗さ（Ｒａ）が上記範囲内の値とされていてもよい。
【００１８】
誘電体板１３１の表面１３１Ａ、防着板１３３の表面１３３Ａ、内壁防着板１１３の表面１１３Ａおよび電極防着板１２３の表面１２３Ａの算術表面粗さ（Ｒａ）は、例えば、最適な粒径のアルミナ粒子を用いたビーズブラスト、サンドブラスト、あるいはドライアイス粒を使用したアイスブラストによる表面処理を行うことにより、上記の範囲に調整することが可能である。
【００１９】
図１に示したＩＣＰコイル１４０には、１３．５６ＭＨｚの高周波電源１４１が接続されている。なお、ＩＣＰコイル１４０は、真空中に配設されるようになっていてもよい。その場合、例えば、処理室１１０を拡張し、処理室１１０内において誘電体窓１３０を介して電極１２０とＩＣＰコイル１４０とを対向配置する構成としてもよいし、あるいは処理室１１０の外側に別の室を付加し、その内部にＩＣＰコイル１４０を収容するようにしてもよい。
【００２０】
このプラズマ処理装置では、図示しない搬送機により、図示しない被エッチング膜およびフォトレジスト膜が形成された基板１１を電極１２０の上に搬送し、基板１１を電極１２０に設置したのち、処理室１１０内部を排気孔１１１から所定の真空度に達するまで排気する。次に、ガス導入孔１１２からエッチングに必要な反応ガスを導入する。反応ガスの流量および圧力が安定化されたのち、高周波電源１４１によりＩＣＰコイル１４０に電流を流し、誘導電場を生じさせ、誘電体窓１３０を介して処理室１１０内にガスプラズマを発生させる。このガスプラズマを、バイアス電源１２２により電極１２０に電圧を印加することにより引き入れ、基板１１上の図示しないフォトレジスト膜に覆われていない部分の被エッチング膜と反応させて、二次元パターンを有する構造体１２を形成し、ガス状に気化した反応生成物を排気孔１１１から排出する。
【００２１】
このとき、エッチングにより生じた不揮発性物質等は、誘電体板１３１の表面１３１Ａおよび防着板１３３の表面１３３Ａに付着するが、その剥落を防止するためには不揮発性物質等が誘電体板１３１の表面１３１Ａおよび防着板１３３の表面１３３Ａで膜状になり応力を持つことを避ける必要がある。特にインジウム酸化物を含む層のドライエッチングでは、不揮発性物質等が膜状になることによる剥離が最大の問題となる。本実施の形態では、誘電体板１３１の表面１３１Ａおよび防着板１３３の表面１３３Ａの算術表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上１０μｍ未満とされているので、微細な凹凸により、不揮発性物質等が膜状になることが阻害される。よって、不揮発性物質等の剥落によるパーティクルの発生が確実に防止され、銀あるいは銀を含む合金、またはインジウム酸化物を含む層のドライエッチングにきわめて好適である。また、不揮発性物質等が誘電体板１３１の表面１３１Ａおよび防着板１３２の表面１３２Ａで導電性の膜を形成してしまうと、コイル１４０からの誘導電界が遮断されプラズマ生成が阻害されるため、エッチングレートの低下あるいは面内均一性の悪化を招くおそれがあるが、本実施の形態では不揮発性物質等が膜状になることが阻害されるので、そのようなおそれがなくなる。更に、基板１１に付着したポリマー性の不揮発性物質等を除去するプロセスを行うことにより、誘電体板１３１の表面１３１Ａおよび防着板１３３の表面１３３Ａに堆積した不揮発性物質等が変質した場合にも、微細な凹凸により、変質した不揮発性物質等が膜状になることが阻害され、剥落が防止される。
【００２２】
図３は、図１および図２に示したプラズマ処理装置を用いて基板１１上に形成される構造体１２の一例を表している。この構造体１２は、例えば、金属元素の単体，混合物，合金および酸化物からなる群のうちの少なくとも１種により構成された単層の構造体である。金属元素としては、例えば、銀（Ａｇ），インジウム（Ｉｎ），スズ（Ｓｎ）および亜鉛（Ｚｎ）からなる群のうちの少なくとも１種が挙げられる。具体的には、構造体１２は、銀または銀を含む合金よりなる銀層、ＩＴＯ層、あるいはＩＺＯ層などにより構成されている。
【００２３】
図４は、構造体１２の他の例を表している。この構造体１２は、基板１１の表面に、銀層１２Ａと、ＩＴＯ層またはＩＺＯ層などのインジウム酸化物含有層１２Ｂとを基板１１側から順に積層した構成を有するものである。
【００２４】
図５は、構造体１２の更に他の例を表している。この構造体１２は、銀層１２Ａを、インジウム酸化物含有層１２Ｂ，１２Ｃで挟んだ構成を有している。なお、図３に示した構造体１２の厚み、あるいは図４および図５に示した構造体１２の銀層１２Ａおよびインジウム酸化物含有層１２Ｂ，１２Ｃの積層方向の膜厚（以下、厚みという）は、構造体１２の用途あるいは各層の機能に応じて設定されることが望ましい。また、図３ないし図５においては、簡明のため、構造体１２の側壁面を垂直面として表しているが、ドライエッチングではエッチング条件制御が比較的容易であることから側壁面の形状は特に限定されず、テーパあるいは階段状などとすることも可能である。更に、構造体１２の数も、図３ないし図５のように３個には限られないことは言うまでもない。
【００２５】
図６は、図５に示した構造体１２を有するフラットパネルディスプレイの断面構造を表すものである。このフラットパネルディスプレイは、極薄型の有機発光ディスプレイとして用いられるものであり、駆動パネル１０と封止パネル２０とが対向配置され、熱硬化型樹脂よりなる接着層３０により全面が貼り合わせられている。駆動パネル１０は、例えば、基板１１の上に、図示しないＴＦＴおよび平坦化層を介して、赤色の光を発生する有機発光素子１０Ｒと、緑色の光を発生する有機発光素子１０Ｇと、青色の光を発生する有機発光素子１０Ｂとが、順に全体としてマトリクス状に設けられている。
【００２６】
有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、例えば、基板１１の側から、陽極としての構造体（第１電極）１２、絶縁膜１３、発光層を含む有機層１４、および陰極としての共通電極（第２電極）１５がこの順に積層されている。共通電極１７の上には、必要に応じて、保護膜１８が形成されている。
【００２７】
構造体１２の銀層１２Ａは、反射層としての機能も兼ねている。インジウム酸化物含有層１２Ｂは、銀層１２Ａが空気中の酸素あるいは硫黄成分と反応することを防止し、銀層１２Ａを形成した後の製造工程においても銀層１２Ａがダメージを受けることを緩和するという保護膜としての機能を有している。また、インジウム酸化物含有層１２Ｂを設けることにより、有機層１４への正孔注入効率を高めることもできる。インジウム酸化物含有層１２Ｃは、銀層１２Ａが基板１１から剥離するのを防止する密着層としての機能を有している。
【００２８】
このような構造体１２においては、例えば、銀層１２Ａの厚みは、反射率を高くするため、例えば５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。インジウム酸化物含有層１２Ｂの厚みは、上述した保護膜としての機能を確保するためには例えば、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましい。更に、光取り出し効率を高めるためには、３ｎｍ以上１５ｎｍ以下であればより好ましい。また、インジウム酸化物含有層１４Ｂの厚みは、銀層１２Ａのヒロックあるいは剥離を抑制できる程度、具体的には、５ｎｍ以上５０ｎｍであることが好ましく、更に１０ｎｍ以上３０ｎｍであればより好ましい。
【００２９】
絶縁膜１３は、例えば、酸化シリコンあるいはポリイミドなどの絶縁材料により構成されている。
【００３０】
有機層１４は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの発光色によって構成が異なっている。有機発光素子１０Ｒ，１０Ｂの有機層１４は、正孔輸送層，発光層および電子輸送層が構造体１２の側からこの順に積層された構造を有しており、有機発光素子１０Ｇの有機層１４は、正孔輸送層および発光層が構造体１２の側からこの順に積層された構造を有している。正孔輸送層は、発光層への正孔注入効率を高めるためのものである。発光層は、電界をかけることにより電子と正孔との再結合が起こり、光を発生するものである。電子輸送層は、発光層への電子注入効率を高めるためのものである。
【００３１】
有機発光素子１０Ｒの正孔輸送層の構成材料としては、例えば、ビス［（Ｎ−ナフチル）−Ｎ−フェニル］ベンジジン（α−ＮＰＤ）が挙げられ、有機発光素子１０Ｒの発光層の構成材料としては、例えば、２，５−ビス［４−［Ｎ−（４−メトキシフェニル）―Ｎ−フェニルアミノ］］スチリルベンゼン―１，４−ジカーボニトリル（ＢＳＢ）が挙げられ、有機発光素子１０Ｒの電子輸送層の構成材料としては、例えば、８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ_３）が挙げられる。
【００３２】
有機発光素子１０Ｂの正孔輸送層の構成材料としては、例えば、α−ＮＰＤが挙げられ、有機発光素子１０Ｂの発光層の構成材料としては、例えば、４，４−ビス（２，２−ジフェニルビニン）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）が挙げられ、有機発光素子１０Ｂの電子輸送層の構成材料としては、例えば、Ａｌｑ_３が挙げられる。
【００３３】
有機発光素子１０Ｇの正孔輸送層の構成材料としては、例えば、α−ＮＰＤが挙げられ、有機発光素子１０Ｇの発光層１６Ｂの構成材料としては、例えば、Ａｌｑ_３にクマリン６（Ｃ６；Ｃｏｕｍａｒｉｎ６）を１体積％混合したものが挙げられる。
【００３４】
共通電極１５は、半透過性電極により構成されており、発光層で発生した光は共通電極１５の側から取り出されるようになっている。共通電極１５は、例えば、銀（Ａｇ），アルミニウム（Ａｌ），マグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ），ナトリウム（Ｎａ）などの金属または合金により構成されている。
【００３５】
保護膜１６は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ_２），窒化シリコン（ＳｉＮ）などにより構成されている。
【００３６】
封止パネル２０は、駆動パネル１０の共通電極１５の側に位置しており、接着層３０と共に有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを封止する封止用基板２１を有している。封止用基板２１は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂで発生した光に対して透明なガラスなどの材料により構成されている。封止用基板２１には、例えば、カラーフィルタ２２が設けられており、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂで発生した光を取り出すと共に、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ並びにその間の配線において反射された外光を吸収し、コントラストを改善するようになっている。
【００３７】
図７は、図５に示した構造体１２を有する他のフラットパネルディスプレイの断面構造を表すものである。このフラットパネルディスプレイは、透過型・反射型併用（半透過型）の液晶ディスプレイとして用いられるものであり、駆動パネル４０と対向パネル５０とが対向配置され、その間に液晶６０が設けられている。
【００３８】
駆動パネル４０は、例えば基板１１に画素電極４１がマトリクス状に設けられている。基板１１には、画素電極４１に電気的に接続された駆動素子としてのＴＦＴ４２，配線４２Ａおよび保護膜４２Ｂなどを含むアクティブ型の駆動回路が形成されている。基板１１の表面とＴＦＴ４２および配線４２Ａとの間には、構造体１２が設けられている。構造体１２とＴＦＴ４２および配線４２Ａとの間には、例えばポリイミドなどよりなる絶縁膜４３が設けられている。基板１１の液晶６０に対向する側には、配向膜４４が全面に設けられ、反対側には偏光板４５が設けられている。
【００３９】
画素電極４１は、例えば透明電極４１Ａと反射電極４１Ｂとを有している。透明電極４１Ａは、例えばＩＴＯにより構成され、反射電極４１Ｂは、例えばアルミニウム（Ａｌ）あるいは銀（Ａｇ）により構成されている。反射電極４１Ｂは、透明電極４１Ａの一部領域に重ねるように形成されている。反射電極４１Ｂが形成された領域は、反射型表示領域となり、透明電極４１Ａの反射電極４１Ｂが重ねられていない領域が、透過型表示領域となる。構造体１２は、透明電極４１Ａに入射しなかった入射光を反射させて図示しないバックライトの側へ戻すための反射膜としての役割を有している。
【００４０】
対向パネル５０は、駆動パネル４０の画素電極４１の側に位置しており、ガラスなどよりなる対向基板５１を有している。対向基板５１には、例えば、画素電極４１に対向して、例えばＩＴＯよりなる透明電極５２と、カラーフィルタ５３とが、対向基板５１側から順に積層されて設けられている。また、対向基板５１には、カラーフィルタ５３の境界に沿って、ブラックマトリクスとしての光吸収膜５４が設けられている。対向基板５１の液晶６０に対向する側には、配向膜５５が全面に設けられ、反対側には偏光板５６が設けられている。
【００４１】
このように、本実施の形態では、誘電体板１３１の表面１３１Ａおよび防着板１３３の表面１３３Ａの算術表面粗さ（Ｒａ）を１μｍ以上１０μｍ未満としたので、その微細な凹凸により、エッチングの際に生じた不揮発性物質等が膜状になるのを阻害し、剥離させないようにすることができる。よって、パーティクルの発生を抑制して異常放電を防止し、頻繁なクリーニングまたはメンテナンスを不要とすることができ、連続処理可能時間を長くして装置の稼動効率を向上させることができる。また、パーティクルによるフラットパネルディスプレイの欠陥の発生を防止し、歩留りを高めることができる。
【００４２】
〔変形例〕
図８（Ａ）は、本発明の変形例に係るプラズマ処理装置の構成を表している。このプラズマ処理装置は、誘電体板１５１が二重構造を有するようにしたことを除いては、上記実施の形態のプラズマ処理装置と同一の構成を有している。よって、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４３】
誘電体板１５１は、例えば、ＩＣＰコイル１４０側に設けられた第１誘電体板１５１Ａと、電極１２０側に設けられた第２誘電体板１５１Ｂとの二重構造を有している。第１誘電体板１５１Ａおよび第２誘電体板１５１Ｂは、上記実施の形態の誘電体板１３１と同様の材料により構成されている。第２誘電体板１５１Ｂの電極１２０側の表面１５１Ｃの算術表面粗さ（Ｒａ）は、誘電体板１３１の表面１３１Ａと同様に、１μｍ以上１０μｍ未満とされており、更に、１．２μｍ以上８μｍ以下であればより好ましい。
【００４４】
第１誘電体板１５１Ａは、フレーム１３２により支持されている。第２誘電体板１５１Ｂは、固定金具１５２を介してフレーム１３２により支持されている。固定金具１５２の電極１２０側の表面には、防着板１５３が設けられている。防着板１５３は、上記実施の形態の防着板１３３と同様に、アルミニウム（Ａｌ）またはその合金をアルマイト加工した材料により構成されると共に電極１２０側の表面１５３Ａの算術表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上１０μｍ未満とされていることが好ましく、２．５μｍ以上であればより好ましい。防着板１５３を設けない場合には、固定金具１５２の電極１２０側の表面の算術表面粗さ（Ｒａ）が上記範囲内の値とされていてもよい。
【００４５】
第２誘電体板１５１Ｂ，固定金具１５２および防着板１５３は、図８（Ｂ）に示したように、処理室１１０に対して脱着可能であることが好ましい。不揮発性物質等が多量に堆積した場合には第２誘電体板１５１Ｂ，固定金具１５２および防着板１５３のみを交換すればよく、処理室１１０あるいは第１誘電体板１５１Ａをクリーニングする必要がなくなるので、維持管理が容易になるからである。
【００４６】
本変形例では、上記実施の形態と同様に作用し、同様の効果を得ることができる。また、第２誘電体板１５１Ｂ，固定金具１５２および防着板１５３を、処理室１１０に対して脱着可能とすれば、プラズマ処理装置の維持管理の利便性を向上させることができる。
【００４７】
【実施例】
更に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００４８】
（実施例１）
図８に示したプラズマ処理装置において、新品の第２誘電体板１５１Ｂ，固定金具１５２および防着板１５３を用意し、ＩＣＰエッチング開始前に第２誘電体板１５１Ｂの表面１５１Ｃの算術表面粗さ（Ｒａ）を計測したところ、０．６μｍ以上０．９μｍ以下であり、防着板１５３の表面１５３Ａの算術表面粗さ（Ｒａ）を計測したところ、０．１μｍ以上０．５μｍ以下であった。また、新品のすりガラスの算術表面粗さ（Ｒａ）を計測したところ、０．２μｍ以上０．６μｍ以下であった。
【００４９】
次に、この第２誘電体板１５１Ｂおよび防着板１５３に対してサンドブラストによる表面処理を行い、第２誘電体板１５１Ｂの表面１５１Ｃの算術表面粗さ（Ｒａ）を計測したところ、１．２μｍ以上２．０μｍ以下であり、防着板１５３の表面１５３Ａの算術表面粗さ（Ｒａ）を計測したところ、２．５μｍ以上４μｍ以下であった。
【００５０】
その後、所望の２次元パターンのフォトレジスト膜が形成された厚み１５０ｎｍの銀よりなる多数の基板１１を用意し、上記の表面処理が行われた第２誘電体板１５１Ｂ，固定金具１５２および防着板１５３を装着したプラズマ処理装置によりＩＣＰエッチングを行い、基板１１の表面に銀よりなる単層の構造体１２を形成した。その際、反応ガスとしてメタン（ＣＨ_４）およびアルゴン（Ａｒ）を用いたところ、銀と反応してメチル銀（ＡｇＣＨ_３）が生成され、大部分が気体として排気されたが、一部はメタンから生成されたカーボン（Ｃ）と共に第２誘電体板１５１Ｂの表面１５１Ｃおよび防着板１５３の表面１５３Ａに付着した。エッチング後の基板１１について、パーティクルチェッカーによりパーティクルの個数を計測し、処理室１１０内のパーティクルの増加が認められるまでの基板１１の連続処理枚数を調べたところ、２００枚以上連続処理することができた。
【００５１】
本実施例に対する比較例として、第２誘電体板１５１Ｂおよび防着板１５３に対して表面処理を行わなかったことを除き、本実施例と同様に基板１１の連続処理枚数を調べたところ、約５０枚であった。
【００５２】
（実施例２）
厚み１５０ｎｍのＩＴＯよりなる基板１１を用いたことを除き、実施例１と同様にして、図３に示したＩＴＯよりなる単層の構造体１２を有する基板１１を形成したところ、ＩＴＯに含まれるインジウムが反応してメチルインジウム（Ｉｎ（ＣＨ_３）_２）が生成され、大部分は気体として排気されたが、一部はメタンから生成されたカーボンと共に第２誘電体板１５１Ｂの表面１５１Ｃおよび防着板１５３の表面１５３Ａに付着した。実施例１と同様に連続処理枚数を調べたところ、実施例１と同様の結果が得られた。
【００５３】
（実施例３）
第２誘電体板１５１Ｂの表面１５１Ｃの算術表面粗さ（Ｒａ）を７．５μｍ以上８．６μｍ以下とし、防着板１５３の表面１５３Ａの算術表面粗さ（Ｒａ）を８．５μｍ以上１０．５μｍ以下としたことを除き、実施例１と同様にして、図３に示したＩＴＯよりなる単層の構造体１２を有する基板１１を形成し、連続処理枚数を調べたところ、実施例１と同様の結果が得られた。
【００５４】
このように、実施例１〜３によれば、比較例に比べて約４倍以上となる数百枚の連続処理を達成することができた。すなわち、第２誘電体板１５１Ｂの表面１５１Ｃおよび防着板１５３の表面１５３Ａの算術表面粗さ（Ｒａ）を１μｍ以上１０μｍ未満とすれば、パーティクルの発生を抑制でき、連続処理枚数を増やすことができることが分かった。
【００５５】
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態において説明した構造体１２あるいはフラットパネルディスプレイの構成、各層の材料および厚みなどは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよい。また、図６および図７では、図５に示した構造体１２の代わりに図３あるいは図４に示した構造体１２を用いてもよい。
【００５６】
また、図６では、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの構成を具体的に挙げて説明したが、絶縁膜１３あるいは保護膜１６などの全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。
【００５７】
更に、図７では、透過型・反射型併用の液晶ディスプレイの場合を例として説明したが、構造体１２は、他のタイプの液晶ディスプレイにも適用可能である。例えば、透過型の液晶ディスプレイにおいて反射膜としての構造体１２を設けるようにしてもよい。あるいは、構造体１２を反射型の画素電極として用いてもよい。あるいは、図７において、反射電極４１Ｂに代えて構造体１２を設けることも可能である。
【００５８】
加えて、図７では、液晶ディスプレイの構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層あるいは部材を備える必要はなく、また、他の層あるいは部材を更に備えていてもよい。
【００５９】
更にまた、図８のように第２誘電体板１５１Ｂおよび防着板１５３を備える場合には、上記実施の形態における防着板１３３および内壁防着板１１３は設けてもよいし、設けなくてもよい。
【００６０】
加えてまた、図８において第２誘電体板１５１Ｂだけでなく、第１誘電体板１５１Ａについても、電極１２０側の算術表面粗さ（Ｒａ）が上記範囲内の値とされていてもよい。
【００６１】
更にまた、上記実施の形態では、構造体１２をフラットパネルディスプレイの反射電極あるいは反射膜に適用した場合について説明したが、構造体１２は、反射電極あるいは反射膜としての適用に限られず、例えば銀の抵抗が低いという利点を活かして配線パターンとして用いることも可能である。特に、図４あるいは図５の構造体１２を用いれば、インジウム酸化物含有層１２Ｂ，１２Ｃにより銀層１２Ａが保護されているので、銀の腐食を防ぎ、優れた性能を有する金属配線を実現することができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のプラズマ処理装置によれば、誘電体板の電極側の表面の算術表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上１０μｍ未満であるので、その微細な凹凸により、エッチングの際に生じた不揮発性物質等が膜状になることを阻害し、剥離させないようにすることができる。よって、パーティクルの発生を抑制して異常放電を防止し、頻繁なクリーニングまたはメンテナンスを不要とすることができ、連続処理可能時間を長くして装置の稼動効率を向上させることができる。また、パーティクルによるフラットパネルディスプレイの欠陥の発生を防止し、歩留りを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るプラズマ処理装置の構成を表す断面図である。
【図２】図１に示したプラズマ処理装置の窓を処理室の内側から見た構成を表す平面図である。
【図３】図１に示したプラズマ処理装置を用いて形成される構造体の一例を表す断面図である。
【図４】図１に示したプラズマ処理装置を用いて形成される構造体の他の例を表す断面図である。
【図５】図１に示したプラズマ処理装置を用いて形成される構造体の更に他の例を表す断面図である。
【図６】図５に示した構造体を有するフラットパネルディスプレイの一例を表す断面図である。
【図７】図５に示した構造体を有するフラットパネルディスプレイの他の例を表す断面図である。
【図８】本発明の変形例に係るプラズマ処理装置の構成を表す断面図およびこのプラズマ処理装置に用いられる第２誘電体板，固定金具および防着板の構成を表す断面図である。
【符号の説明】
１０，４０…駆動パネル、１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ…有機発光素子、１１…基板、１２…構造体、１２Ａ…銀層、１２Ｂ，１２Ｃ…インジウム酸化物含有層、１３…絶縁膜、１４…有機層、１５…共通電極、１６…保護膜、２０…封止パネル、２１…封止用基板、２２，５３…カラーフィルタ、３０…接着層、４１…画素電極、４１Ａ，５２…透明電極、４１Ｂ…反射電極、５１…対向基板、１１０…処理室、１２０…電極、１３０…誘電体窓、１３１，１５１…誘電体板、１３２…フレーム、１３３，１５３…防着板、１４０…ＩＣＰコイル、１５１Ａ…第１誘電体板、１５１Ｂ…第２誘電体板、１５２…固定金具

Claims

誘電体窓を有する処理室と、この処理室の中に設けられた電極と、前記誘電体窓を間にして前記電極に対向するように配置されたプラズマ励起用のコイルとを備えたプラズマ処理装置であって、
前記誘電体窓は誘電体板を備え、前記誘電体板の前記電極側の表面の算術表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上１０μｍ未満である
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
前記誘電体窓は、前記誘電体板を支持するフレームの前記電極側に防着板を備え、前記防着板は、アルミニウム（Ａｌ）またはその合金をアルマイト加工した材料により構成されると共に前記電極側の表面の算術表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上１０μｍ未満である
ことを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
前記電極に基板が載置され、前記基板に単層または積層の構造体を誘導結合プラズマを用いたドライエッチングにより形成する
ことを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
前記構造体が、金属元素の単体，混合物，合金および酸化物からなる群のうちの少なくとも１種により構成された
ことを特徴とする請求項３記載のプラズマ処理装置。
前記金属元素は、銀（Ａｇ），インジウム（Ｉｎ），スズ（Ｓｎ）および亜鉛（Ｚｎ）からなる群のうちの少なくとも１種である
ことを特徴とする請求項４記載のプラズマ処理装置。
前記構造体が、銀または銀を含む合金よりなる銀層と、インジウム（Ｉｎ）とスズ（Ｓｎ）と酸素（Ｏ）とを含む化合物（ＩＴＯ）またはインジウム（Ｉｎ）と亜鉛（Ｚｎ）と酸素（Ｏ）とを含む化合物（ＩＺＯ）よりなるインジウム酸化物含有層とを積層した構成を有する
ことを特徴とする請求項４記載のプラズマ処理装置。
前記構造体が、前記銀層を前記インジウム酸化物含有層で挟んだ構成を有する
ことを特徴とする請求項４記載のプラズマ処理装置。
前記基板は、フラットパネルディスプレイ用の基板である
ことを特徴とする請求項３記載のプラズマ処理装置。
前記誘電体板は、前記コイル側に設けられた第１誘電体板と前記電極側に設けられた第２誘電体板との二重構造を有し、前記第２誘電体板の前記電極側の表面の算術表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上１０μｍ未満である
ことを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
前記誘電体窓は、前記第２誘電体板を支持するフレームの前記電極側に防着板を備え、前記防着板は、アルミニウム（Ａｌまたはその合金をアルマイト加工した材料により構成されると共に前記電極側の表面の算術表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上１０μｍ未満である
ことを特徴とする請求項９記載のプラズマ処理装置。
前記第２誘電体板および前記第２誘電体板を支持するフレームの前記電極側に設けられる防着板は、前記処理室に対して脱着可能である
ことを特徴とする請求項１０記載のプラズマ処理装置。