JP2008147650A - プラズマ処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 プラズマ処理装置を提供する。
【解決手段】 チャンバーと、チャンバー内の上部に配設された絶縁部材と、チャンバーの側壁に配設されるとともに、接地電位が印加される接地電極と、チャンバー内の下部に配設されるとともに、基板が載置される下部電極とを備え、下部電極は、複数の電極に分割形成されているプラズマ処理装置。これにより、基板の上縁部と、側部と、下縁部及び下部中心領域に堆積したパーチクルを効率よく除去することが可能になる。
【選択図】 図１

Description

本発明はプラズマ処理装置に係り、更に詳しくは、基板に付着した各種の異物を除去するためのプラズマ処理装置に関する。
通常、半導体素子及びフラット表示装置は、基板の上に薄膜の蒸着及びエッチング処理を複数回に亘って行うことにより製作される。即ち、基板の所定の領域（主に、中心部）に薄膜を蒸着し、かつ、エッチングマスクを用いたエッチング工程により基板の中心部から薄膜の一部を除去することにより、所定の薄膜パターンを有する素子を製造する。
しかしながら、薄膜の蒸着に際しては基板の表面に薄膜を形成するが、エッチングに際しては基板の中心部の薄膜だけをエッチング対象とするため、基板の周縁部には薄膜が除去し切れないままで残留してしまい、結果として、エッチング工程の際には基板の周縁部にパーチクルが堆積するといった不都合が発生する。更に、通常、基板を支持する基板支持台には基板を静電力又は真空力により載置しているが、前記基板と基板支持台とが離間してこれらの界面に所定の隙間が生じ、この隙間を介して基板の裏面の全体にもパーチクルや薄膜が堆積することになる。
この基板に残留しているパーチクルや薄膜を除去しないままで工程を行い続ける場合、基板が反ったり、基板の整列が困難になったりするなど、数多くの不都合が発生する。
通常、基板に残留しているパーチクルや薄膜を除去する方法として、溶剤やリンスに基板を浸漬してその表面のパーチクルや薄膜を除去するウェットエッチング法と、プラズマにより基板の表面をエッチングしてパーチクルや薄膜を除去するドライエッチング法が知られている。
ウェットエッチング法は、基板の表面に付着したパーチクルを除去する上で有効な方法ではあるが、工程管理が困難であって基板の周縁部だけを局部的にエッチングするには多くの難点があるだけではなく、膨大な化工薬品の使用によるコスト高の問題、廃水処理などの環境問題などを解決課題として残している。これに対し、ドライエッチング法は、プラズマを用いて基板の周縁部の薄膜やパーチクルを除去する方式であって、上述したウェットエッチング法の問題点を解消できるというメリットがある。このため、近年、基板の周縁部だけを露出させてエッチングするような装置の開発が盛んになされている。
従来、上述したプラズマを用いて基板の周縁部をエッチングするプラズマエッチング装備が提案されている（例えば、下記の特許文献１及び２参照。）。
下記の特許文献１に記載のものにおいては、ステージの直径を基板のそれよりも小さくし、ステージとインシュレーターとの間隔は、それぞれそれらの外周に嵌着されるカソードリングとアノードリングとの間隔よりも小さくなるように設定されている。より具体的に、インシュレーターの外周に嵌着されるアノードリングの外周には、周縁部が前記カソードリングの周りに近づくように延びるビューリングが同心状に嵌着される。このため、カソードリングの外周面との間に生じた所定の隙間を除いては、前記ステージの周りが遮蔽自在となり、かつ、前記カソードリングにはＲＦ出力端が接続されるような構造となっている。基板よりも小径のステージ及びインシュレーターの外周にそれぞれカソードリング及びアノードリングを嵌着し、これらの間に放電によるプラズマを生じさせ、次いで、カソードリングの外周にビューリングを嵌着した後、基板の下縁部までプラズマを拡散させてエッチングを行っている。
なお、下記の特許文献２には、プラズマを生じさせ、このプラズマを用いて基板の周縁部から異物を除去する、基板ドライエッチング用の相対する一対の第１及び第２の電極が開示されている。より具体的に、第１の電極は基板の上縁部及び下縁部の一方と向かい合う環状の第１の突出端及び第１の突出部を備え、第２の電極は前記基板の上縁部及び下縁部の他方と向かい合い、かつ、第１の突出端及び第１の突出部と同サイズを有する第２の突出端及び第２の突出部を備えている。これにより、基板の上縁部、側面面及び下縁部に堆積している種々の異物を除去することが可能になる。
ところが、この明細書に記載の従来の技術は、両方とも、基板よりも小径の基板支持手段の上に基板を載置した後、露出された基板の端部をプラズマを用いてエッチングすることにより、基板の上縁部、側面部及び下縁部に堆積したパーチクル、特に、基板の下縁部に堆積したパーチクルを除去しているが、このような構成によれば、基板支持手段と基板との間に存在するパーチクルは除去できないという問題点がある。
大韓民国登録特許第１０−０４３３０８号公報 大韓民国登録特許第１０−０４４２１９４号公報
本発明は上述の如き問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、基板の上縁部、側面部及び下縁部に加えて、基板の下部中心領域に堆積したパーチクルをも効率よく除去可能なプラズマ処理装置を提供するところにある。
上述した目的を達成するために、本発明の好適な実施形態によるプラズマ処理装置は、チャンバーと、前記チャンバー内の上部に配設された絶縁部材と、前記チャンバーの側壁に配設されるとともに、接地電位が印加される接地電極と、前記チャンバー内の下部に配設されるとともに、基板が載置される下部電極とを備え、前記下部電極は、複数の電極に分割形成されていることを特徴とする。
本発明の好適な実施形態によるプラズマ処理装置において、前記複数の電極は内側電極と外側電極を備え、前記内側電極及び外側電極は同心をなして０．１ｍｍ〜１０ｍｍほど離れていてもよい。また、前記下部電極の下部には下部電極を昇降させる昇降部材が更に配備され、前記昇降部材は、内側電極に接続されるとともに、絶縁部材を昇降させる上部昇降部材を有し、前記昇降部材は、内側電極と外側電極を交互に昇降してもよい。
本発明の好適な実施形態によるプラズマ処理装置において、前記絶縁部材とチャンバーの内側面との間には接地電極が更に配備され、前記接地電極にはガス供給流路が形成され、このガス供給流路にはガス供給部が設けられ、前記外側電極は電極支持台により固定され、外側電極の外周面にはフォーカスリングが更に配備され、フォーカスリングとチャンバーの内側壁との間にはベントプレートが更に配備されていてもよい。
本発明の好適な実施形態によるプラズマ処理装置において、前記複数の電極にはガス噴射孔が穿設されるが、ガス噴射孔は内側電極の外周面と外側電極の内周面に穿設されてもよい。
本発明の好適な実施形態によるプラズマ処理装置において、前記内側電極と外側電極との間には中間電極が更に配備され、前記中間電極の内周面及び外周面にガス噴射孔が更に穿設されてもよい。
本発明の好適な実施形態によるプラズマ処理装置において、前記中間電極の直径は外側電極の直径の５６％〜７０％であり、内側電極の直径は外側電極の直径の４０％〜５６％であり、かつ、前記内側電極と中間電極との間の間隔、及び中間電極と外側電極との間の間隔はそれぞれ０．１ｍｍ〜１０ｍｍであってもよい。
本発明の好適な実施形態によるプラズマ処理装置において、前記内側電極の直径は１２０ｍｍ〜１７０ｍｍであり、中間電極の直径は１７０ｍｍ〜２１０ｍｍであり、かつ、外側電極の直径は２１０ｍｍ〜３００ｍｍであってもよい。
本発明の好適な実施形態によるプラズマ処理装置において、前記絶縁部材は、内側絶縁部材と、該内側絶縁部材の外周面と係合される外側絶縁部材と、を備え、前記絶縁部材の上面及びチャンバーリッドの下面には互いに対応する溝及び突部が設けられて、絶縁部材の上面とチャンバーリッドの下面とが係合可能になることが好ましい。
本発明の好適な実施形態によるプラズマ処理装置において、前記内側絶縁部材の下面には閉曲線をなすように下部溝が凹設され、該下部溝にはガスインジェクターリングが挿着され、絶縁部材には、前記下部溝と連通自在なガスラインが上下方向に貫設されてもよい。
本発明によれば、基板の上縁部と、側面部及び下縁部に加えて、基板の下部中心領域に堆積したパーチクルをも効率よく除去できるという効果が得られる。
また、本発明によれば、下部電極を小型化していることから、ロボットアームとの干渉なしに基板を載置することができ、結果として、別のリフトピンが省略可能であるという効果が得られる。
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。しかし、本発明は後述する実施の形態に限定されるものではなく、相異なる形で実現可能であり、これらの実施の形態は、単に本発明の開示を完全たるものにし、かつ、この技術分野における通常の知識を持った者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。なお、図中、同じ構成要素には同じ符号を付してある。
図１は本発明の第１の実施形態によるプラズマ処理装置を示す断面図であり、図２は本発明の第１の実施形態によるプラズマ処理装置に配設された絶縁部材の変形例を示す斜視図であり、図３は図２に示す絶縁部材がチャンバーに取り付けられている様子を示す断面図であり、図４は本発明の第１の実施形態によるプラズマ処理装置に配設された絶縁部材の第１の変形例を示す断面図であり、図５は本発明の第１の実施形態によるプラズマ処理装置に配設された絶縁部材の第２の変形例を示す断面図であり、図６は図５に示すガスインジェクターリングを示す背面斜視図であり、図７は本発明の第１の実施形態による下部電極を示す分解斜視図であり、図８から図１１は基板の端部及び下部領域から異物を除去する過程を示す概略断面図であり、図１２から図１７は本発明の第１の実施形態による下部電極の変形例を示す図である。
図１を参照すると、本発明による反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）方式のプラズマ処理装置は、チャンバー１００と、前記チャンバー１００内の上部に配設される絶縁部材２００と、前記チャンバー１００の側壁の上部に配設された接地電極３００と、前記基板Ｇが載置される下部電極４００と、前記下部電極４００を昇降させる昇降部材５００と、を備えている。
チャンバー１００は表面にアノダイジング処理の施されたアルミニウムから形成され、下部チャンバー１００ａと、前記下部チャンバー１００ａの上部を覆うチャンバーリッド１００ｂと、を備えている。下部チャンバー１００ａは上部が開放された円筒状に形成されるが、半導体ウェーハ又はガラス基板の形状に応じてその形状が変わりうる。チャンバーリッド１００ｂは前記下部チャンバー１００ａの上部を閉塞し、下部チャンバー１００ａの上部に気密に接続されてチャンバー１００内に所定のスペースを形成する。
チャンバー１００の上部への反応ガスの流れ込みを可能にするために、前記チャンバー１００の上壁に上下に貫通するガス供給流路１１０が形成され、このガス供給流路１１０にはガス供給部１２０が接続されている。このため、反応ガスはガス供給部１２０からガス供給流路１１０を通ってチャンバー１００の内部に流れ込む。このとき、反応ガスとしては、Ａｒ、ＣＦ4、Ｃｌ2、ＳＦ6、ＢＣｌ3などを単独で又は複数種混合して使用することができる。チャンバー１００の側壁には基板Ｇを前記チャンバー１００内に搬入するゲート１３０が設けられ、ゲート１３０は、処理予定の基板Ｇの搬入又は処理済みの基板Ｇの搬出のために開閉される。このとき、以上においては、単一のゲート１３０が前記チャンバー１００の一方の側壁に設けられていると説明しているが、前記チャンバー１００の一方の側壁と向かい合うチャンバー１００の他方の側壁にゲート１３０を更に設けてもよい。即ち、一方のゲートは処理予定の基板Ｇを搬入し、他方のゲートは処理済みの基板Ｇを搬出するようにしてもよい。チャンバー１００の下部には排気部１４０が設けられ、この排気部１４０はエッチング時に発生するパーチクルなどの反応副産物とガスをチャンバー１００の外部に排気する。このとき、排気部１４０はチャンバー１００の下部に加えて、チャンバー１００の側壁の下部に設けられてもよい。絶縁部材２００は、チャンバー１００の上部、即ち、チャンバーリッド１００ｂの下面に円板状に配設され、絶縁部材２００は前記チャンバー１００の内部の基板Ｇの周りに生じるプラズマを均一に拡散させるとともに、チャンバー１００の上部内壁を保護する。前記絶縁部材２００の内側には、前記絶縁部材２００の温度を調節するための冷却ライン２１０が設けられ、この冷却ライン２１０には冷却水供給部（図示せず）が接続されている。これにより、冷却水が冷却水供給部から冷却ライン２１０に供給され、この供給された冷却水により前記チャンバー１００の内部に生成されたプラズマによる絶縁部材２００の破損を防ぐことができる。ここで、絶縁部材２００の下縁部及び側壁には、チャンバー１００の内部において発生するパーチクルが付着することを防ぐためにコート物質、例えば、Ｙ2Ｏ3がコートされる。
以上においては、絶縁部材２００を単一の板状に形成しているが、これに限定されるものではなく、絶縁部材２００を複数に分割形成してもよい。図２及び図３を参照すると、絶縁部材２００は、内側絶縁部材２００ａと、前記内側絶縁部材２００ａの外周面と係合される外側絶縁部材２００ｂと、を備えている。
内側絶縁部材２００ａは円状のプレートから形成され、内側絶縁部材２００ａの外周面には
Figure 2008147650
 の第１の段差部２０２が配設されている。外側絶縁部材２００ｂは中空環状に形成され、外側絶縁部材２００ｂの内側面には内側絶縁部材２００ａの外周面に配設された第１の段差部２０２と対応するように
Figure 2008147650
 の第２の段差部２０４が配設されている。外側絶縁部材２００ｂは内側絶縁部材２００ａの上部と係合される。具体的に、外側絶縁部材２００ｂの第２の段差部２０４が内側絶縁部材２００ａの第１の段差部２０２に係止されて、内側絶縁部材２００ａが外側絶縁部材２００ｂを保持する。外側絶縁部材２００ｂを保持する内側絶縁部材２００ａは、チャンバーリッド１００ｂの下部とはネジなどの締結部材により係合され、これにより、絶縁部材２００はチャンバーリッド１００ｂの下部に固定される。
ここで、第１の段差部２０２及び第２の段差部２０４の形状には限定がなく、内側絶縁部材２００ａの外周面と外側絶縁部材２００ｂの内側面とを完全に係合可能である限り、いかなる形状であってもよい。
以上の構成によれば、絶縁部材２００へのパーチクルの堆積防止及び絶縁のために、外側絶縁部材２００ｂの下面及び側面にのみコート物質をコートしてもよいことから、絶縁部材の全面にコート物質をコートしていた従来の場合に比べてコスト下げを図ることができるという効果が得られる。また、外側絶縁部材２００ｂをチャンバー１００内に配設される絶縁部材２００のサイズに応じて種々に変えながら使用することができるという効果が得られる。
絶縁部材２００は、チャンバーリッド１００ｂの下部における常に同じ位置に配設することができる。例えば、図４に示すように、内側絶縁部材２００ａの上面には所定の溝２０６が閉曲線をなすように凹設され、これと対応するチャンバーリッド１００ｂの下面には突出部１０２が閉曲線をなすように突設されている。外側絶縁部材２００ｂが内側絶縁部材２００ａにより保持されると、内側絶縁部材２００ａに凹設された所定の溝２０６にはチャンバーリッド１００ｂの下部に突設された突出部１０２が嵌め込まれ、ネジなどの締結部材によりチャンバーリッド１００ｂの下面と係合される。これにより、絶縁部材２００をチャンバーリッド１００ｂの下面における常に同じ位置に配設することができ、整列にかかる時間を短縮できるという効果がある。
以上においては、絶縁部材２００及びチャンバーリッド１００ｂに所定の溝２０６及び突出部１０２を閉曲線をなすように設けていたが、突出部１０２及びこれに対応する所定の溝２０６を複数個設けてもよいことはもちろんである。また、閉曲線に沿って複数の突出部及びこれに対応する所定の溝を設けてもよい。更に、以上においては、内側絶縁部材２００ａに溝２０６を凹設し、チャンバーリッド１００ｂの下部に突出部１０２を突設していたが、内側絶縁部材２００ａに突出部を突設し、チャンバーリッド１００ｂの下部に所定の溝を凹設してもよいことは言うまでもない。更に、以上においては、チャンバーリッド１００ｂの下部に突出部１０２を突設していたが、当然のことながら、チャンバーリッド１００ｂと絶縁部材２００との間にアルミニウム製のプレート（図示せず）を更に挟み込み、前記プレートの下部に突出部を突設してもよい。
工程が行われる間に、基板の上部の温度を下げるために、絶縁部材は次のように構成される。図５及び図６に示すように、内側絶縁部材２００ａは円形のプレートから形成され、内側絶縁部材２００ａの下面にはガスインジェクターリング２０９が設けられる。また、内側絶縁部材２００ａの外周面には外側絶縁部材２００ｂが係合され、このようにして係合された内側絶縁部材２００ａ及び外側絶縁部材２００ｂはチャンバーリッド１００ｂの下部に配設される。
内側絶縁部材２００ａの下面には円形の溝が閉曲線をなすように下部溝２０７が凹設され、内側絶縁部材２００ａの内部には下部溝２０７と連通自在に上下方向に貫設されたガスライン２０８が設けられる。ここで、ガスライン２０８は、内側絶縁部材２００ａと係合されるチャンバーリッド１００ｂと連通自在にチャンバーリッド１００ｂに延設される。このとき、ガスライン２０８にはヘリウムなどの冷却ガスが供給されることが好ましい。内側絶縁部材２００ａの下面に凹設された下部溝２０７にはガスインジェクターリング２０９が嵌まり込む。ガスインジェクターリング２０９は中空環状に形成され、ガスインジェクターリング２０９の下面に沿って多数の噴射孔２０９ａが穿設される。ここで、多数の噴射孔２０９ａは内側絶縁部材２００ａに貫設されたガスライン２０８と連通自在であることが好ましい。なお、噴射孔２０９ａの形状には限定がなく、円形であっても多角形であってもよい。
工程が開始されて基板の下面にプラズマが生成されると、冷却ガスがチャンバーリッド１００ｂ及び内側絶縁部材２００ａを介して基板の上面に吹き付けられ、生成されたプラズマにより基板の温度が上がることが防がれる。
このような構成によれば、基板の処理中において、プラズマにより基板の外表面の温度が上がって基板が変形されることを防止できるという効果が得られる。もちろん、絶縁部材にはクーリングラインが形成されていて、これにより冷却を行っているが、真空状態の基板と絶縁部材との間に媒質がないために冷却効果があまり得られない。ところが、絶縁部材を上記のように構成すれば、更に有効に基板の温度を調節して基板が変形されることを防ぐことができる。
図１に戻り、接地電極３００はチャンバー１００の側壁の上部に円形の環状に配設されている。ここで、接地電極３００は内部電極３１０と外部電極３２０を備え、それぞれは接地されている。
内部電極３１０の上部はチャンバー１００の上壁に形成されたガス供給流路１１０に接続され、内部電極３１０の内側には所定のスペース３１４が設けられている。また、内部電極３１０の側壁の一方には所定のスペース３１４に接続自在に複数のガス噴射ノズル３１２が形成されている。即ち、チャンバー１００の上壁に形成されたガス供給流路１１０を通って反応ガスが内部電極３１０の内部に設けられた所定のスペース３１４に流れ込み、この所定のスペース３１４に流れ込んだ反応ガスは内部電極３１０の側壁に形成されたガス噴射ノズル３１２を介してチャンバー１００の内部に流れ込む。外部電極３２０はチャンバー１００の側壁の上部、具体的には、内部電極３１０の下部に隣設されている。
工程が開始されると、前記電極３００は基板Ｇの端部領域、具体的に、基板Ｇの上縁部、側面及び下縁部の隣に配置される。即ち、基板Ｇの上縁領域と、側面領域及び下縁領域に堆積したパーチクルや薄膜をプラズマを用いてエッチングするために、基板Ｇの端部領域に電極３００（内部電極３１０及び外部電極３２０）が配置される。このとき、内部電極３１０及び外部電極３２０は単一の電極に形成されてもよく、前記内部電極３１０及び外部電極３２０の表面に前記内部電極３１０及び外部電極３２０を保護するための誘電体膜が設けられてもよい。
下部電極４００はチャンバー１００内の下部に設けられ、第１の電極４１０と、前記第１の電極４１０を取り囲む第２の電極４２０と、を備えている。
また、下部電極４００には前記下部電極４００に電源を加えるためのＲＦ電源装置（図示せず）が接続される。更に、下部電極４００とＲＦ電源装置との間にはＲＦ整合器（図示せず）が更に設けられていてもよい。このＲＦ整合器はチャンバー１００内のインピーダンスを検出してインピーダンスの虚数成分とは逆相のインピーダンス虚数成分を生成することにより、インピーダンスを実数成分となる純抵抗に整合させて最大電力を供給する。その結果、チャンバー１００内には最適なプラズマが生成される。
このとき、下部電極４００は円形であっても多角形であってもよい。具体的に、前記基板Ｇが半導体ウェーハ及びフラット表示パネル用のガラス基板の形状に応じて円形又は多角形に形成されてもよい。この下部電極４００の詳細については、添付図面に基づいて後述する。
前記第１の電極４１０及び第２の電極４２０の上部には基板Ｇを支持するチャック（図示せず）が更に設けられてもよい。このチャックとしては、静電力を用いた静電チャックが使用可能であるが、これに限定されるものではなく、真空力又は機械力により基板Ｇを吸着支持してもよい。また、第１の電極４１０及び第２の電極４２０の内部には、第１の電極４１０及び第２の電極４２０の温度を制御するために、冷却ライン４４０及びここに接続された冷却水供給部（図示せず）が更に設けられてもよい。これにより、第１の電極４１０及び第２の電極４２０の温度を制御することができる。更に、第１の電極４１０及び第２の電極４２０にヘリウム供給ライン（図示せず）を更に貫設してもよい。即ち、ヘリウム供給ラインを介してヘリウムを供給されて前記基板Ｇの温度を調節してもよい。
昇降部材５００は、第１の下部リフト５１０及び第２の下部リフト５２０を備え、この昇降部材５００は下部電極４００に接続される。即ち、第１の下部リフト５１０は第１の電極４１０に接続され、第２の下部リフト５２０は第２の電極４２０に接続される。第１の下部リフト５１０及び第２の下部リフト５２０はそれぞれ支持台５１２と、蛇腹５１４とを備え、それぞれの第１の下部リフト５１０及び第２の下部リフト５２０は単一のリフト組立体からなる。リフト組立体にはステッピングモーター５３０が接続され、このステッピングモーター５３０により第１の下部リフト５１０及び第２の下部リフト５２０が昇降する。即ち、第１の下部リフト５１０が上昇すれば第２の下部リフト５２０が下降する一方、第２の下部リフト５２０が下降すれば第１の下部リフト５１０は上昇するようなシーソー構造となっている。以上においては、第１の下部リフト５１０及び第２の下部リフト５２０をリフト組立体により同時に制御していたが、第１の下部リフト５１０及び第２の下部リフト５２０をそれぞれ別々に制御してもよいことは言うまでもない。
このとき、昇降部材５００は本発明の構成に限定されるものではなく、下部電極４００を昇降できる限り、いかなる部材であってもよい。即ち、油圧又は空圧を用いたシリンダーを採用してもよく、リニアモーターガイド（Linear Motor Guide）を用いてもよい。また、それぞれを組み合わせて用いてもよい。
一方、図７に示すように、本発明による下部電極４００は、円板状の内側電極４１０（以下、「第１の電極」と称する。）と、前記第１の電極４１０と同心をなして所定の間隔だけ離れている環状の外側電極４２0（以下、「第２の電極」と称する。）と、を備えている。第１の電極４１０は円板状に形成され、第２の電極４２０は内側に中空４２２を有する環状に形成される。第１の電極４１０は前記第２の電極４２０の内側にある中空４２２を介して上下動する。このとき、第１の電極４１０の外側面は第２の電極４２０の内側面と干渉しないことが好ましく、第１の電極４１０の外側面と第２の電極４２０の内側面が０．１ｍｍ〜１０ｍｍほど離れていることが更に好ましい。
以下、図８から図１１に基づき、基板の上縁部と、側面と、下縁部及び中心領域に堆積したパーチクルや薄膜を除去する過程について説明する。
図８に示すように、前記基板Ｇが第１の電極４１０に載置されると、第１の電極４１０の下部に接続された第１の下部リフト５１０はステッピングモーター５３０により上昇し、第１の電極４１０はチャンバー１００の内部の上部に配設された絶縁部材２００から所定の間隔だけ離れる。この後、ガス供給部１２０から反応ガスがチャンバーリッド１００ｂに形成されたガス供給流路１１０を通って内部電極３１０の所定のスペース３１４に流れ込み、図９に示すように、内部電極３１０の一方に形成されたガス噴射ノズル３１２を経てチャンバー１００の内部に流れ込む。ここで、前記内部電極３１０と、外部電極３２０及び第２の電極４２０には接地電位が印加され、第１の電極４１０には高周波（ＲＦ）が印加されてチャンバー１００内にプラズマＰを生成させる。プラズマＰは、ＲＦの印加された第１の電極４１０と接地電位の印加された内部電極３１０との間、及び外部電極３２０と第２の電極４２０との間、具体的に、基板Ｇの上縁部と側部及び下縁部に生成される。このとき、絶縁部材２００と基板Ｇの上部中心領域との間隔Ｔ１を１ｍｍ以下にすることにより、前記領域にはプラズマＰが生成されない。このようにして生成されたプラズマＰは、基板Ｇの上縁部と側部及び下縁部に堆積したパーチクルや薄膜を除去する。
次いで、図１０に示すように、前記基板Ｇが第１の電極４１０に載置されると、前記第１の電極４１０の下部に接続された第１の下部リフト５１０はステッピングモーター５３０により下降し、これにより、第２の電極４２０に接続された第２の下部リフト５２０は上昇する。このとき、第１の電極４１０に載置された基板Ｇは上昇する第２の電極４２０により基板Ｇの下縁部が第２の電極４２０に載置され、第２の電極４２０はチャンバー１００の内部の上部に配設された絶縁部材２００から所定の間隔だけ離れる。この後、チャンバー１００の上部に接続されたガス供給部１２０から反応ガスがチャンバーリッド１１０ｂに形成されたガス供給流路１１０を通って内部電極３１０の所定のスペース３１４に流れ込み、図１１に示すように、内部電極３１０の一方に設けられたガス噴射ノズル３１２を介してチャンバー１００の内部に流れ込む。このとき、内部電極３１０と外部電極３２０及び第１の電極４１０には接地電位が印加され、第２の電極４２０にはＲＦが印加されてプラズマＰを生成させる。プラズマＰは、ＲＦの印加された第２の電極４２０と接地電位の印加された内部電極３１０との間、外部電極３２０と第１の電極４１０との間、具体的に、基板Ｇの上縁部と側部及び下部中心領域に生成される。このとき、絶縁部材２００と基板Ｇの上部中心領域との間隔を１ｍｍ以下にすることにより、前記領域にはプラズマＰが生成されない。このようにして生成されたプラズマＰは、基板Ｇの上縁部と側部及び下部中心領域に堆積したパーチクルや薄膜を除去する。
第１の電極４１０は従来の下部電極よりも狭い面積を有するため、基板を支持するための別のリフト手段を必要としていた従来の下部電極とは異なり、別のリフト手段が不要になる。即ち、従来では、基板が外部のロボットアームからチャンバー内に搬入されると、下部電極に配備されたリフトピンが上昇してそこに基板を載せ、前記リフトピンに載せられた基板をリフトピンが下降して下部電極に載置していたのに対し、本発明による第１の電極４１０は、基板Ｇが外部のロボットアーム（図示せず）からチャンバー１００内に搬入されると、第１の電極４１０はロボットアームと干渉しないように基板Ｇの下面を支持することができるので、本発明による第１の電極４１０は別のリフトピンなしに基板Ｇを無事に載置できるという効果がある。
以上においては、下部電極４００が第１の電極４１０及び第２の電極４２０に分割形成されていたと説明したが、これに限定されるものではなく、内側と外側電極との間に中間電極を更に設けてもよい。
図１２に示すように、下部電極４００は、円板状の内側電極４１０（以下、「第１の電極」と称する。）と、前記第１の電極４１０と同心をなして所定の間隔だけ離れている環状の中間電極４２０（以下、「第２の電極」と称する。）と、第２の電極４２０と同心をなして前記第２の電極４２０の外周面から所定の間隔だけ離れている環状の外側電極４３０（以下、「第３の電極」と称する。）と、を備えている。即ち、第１の電極４１０の外周面は第２の電極４２０の内側面から所定の間隔だけ離れており、前記第２の電極４２０の外周面は第３の電極４３０の内側面から所定の間隔だけ離れている。
基板が第１の電極４１０に載置され、反応ガスが内部電極を介してチャンバーの内部に流れ込むと、第１の電極４１０を上昇させてチャンバー内の上部に配設された絶縁部材２００から所定の間隔だけ離れた個所に配置させる。このとき、第１の電極４１０にはＲＦが印加され、内部電極と、外部電極と、第２の電極４２０及び第３の電極４３０には接地電位が印加される。このため、第１の電極４１０と接地電位との間、即ち、基板Ｇの上縁部と側部及び下縁部にはプラズマが生成され、これにより、基板Ｇの上縁部と側部及び下縁部に堆積したパーチクルや薄膜は除去される。
これと同様に、第２の電極４２０を上昇させてチャンバー内の上部に配設された絶縁部材２００から所定の間隔だけ離れた個所に配置させた場合、第２の電極４２０にはＲＦが印加され、内部電極３１０と、外部電極３２０と、第１の電極４１０及び第３の電極４３０には接地電位が印加される。これにより、第２の電極４２０と接地電位との間にプラズマが生成され、このプラズマにより基板の上縁部と側面及び下面に堆積したパーチクルや薄膜は除去される。
これと同様に、第３の電極４３０を上昇させてチャンバー内の上部に配設された絶縁部材２００から所定の間隔だけ離れた個所に配置させた場合、第３の電極４３０にはＲＦが印加され、内部電極と、外部電極と、第１の電極４１０及び第２の電極４２０には電位が印加され、これにより、第３の電極４３０と接地電位との間にプラズマＰが生成され、このプラズマＰにより基板Ｇの上縁部、側面及び下部中心領域に堆積したパーチクルや薄膜は除去される。
以上においては、第１の電極４１０が上昇すれば第２の電極４２０と第３の電極４３０は下降し、第２の電極４２０が上昇すれば第１の電極４１０と第３の電極４３０は下降し、第３の電極４３０が上昇すれば第１の電極４１０と第２の電極４２０は下降すると説明したが、これに限定されるものではなく、第１の電極４１０と第３の電極４３０が上昇すれば第２の電極４２０は下降し、第２の電極４２０が上昇すれば第１の電極４１０と第３の電極４３０を下降するようにしてもよい。なお、工程に応じて、第１の電極から第３電極４１０、４２０、４３０をそれぞれ別々に、或いは、一体に昇降させてもよい。
ここで、第２の電極の直径Ｂは、第３の電極の直径Ｃの５６％〜７０％であることが好ましく、第１の電極の直径Ａは第３の電極の直径Ｃの４９％〜５６％であることが好ましい。また、第１の電極４１０と第２の電極４２０との間、及び第２の電極４２０と第３の電極４３０との間には、それぞれの電極が昇降するときに互いに干渉しないように０．１ｍｍ〜１０ｍｍの間隔を設けることが好ましく、これにより、第１の電極の直径から第３の電極の直径Ａ、Ｂ、Ｃは適宜に変更可能になる。
例えば、３００ｍｍの基板を処理するとしたとき、第３の電極の直径Ｃは、基板の直径と同等か、或いは、それよりも小さな３００ｍｍ以下にし、第２の電極の直径Ｂは、第３の電極の直径Ｃの５６％〜７０％（即ち、１７０ｍｍ〜２１０ｍｍ）にし、第１電極の直径Ａは第３の電極直径Ｃの４９％〜５６％（即ち、１２０ｍｍ〜１７０ｍｍ）にすることが好ましい。即ち、第１の電極から第３の電極４１０、４２０、４３０を、第１の電極４１０と第３の電極４３０が上昇すれば第２の電極４２０は下降し、第２の電極４２０が上昇すれば第１の電極４１０と第３の電極４３０を下降するように形成し、第１の電極から第３の電極４１０、４２０、４３０の直径を上述した直径にして３００ｍｍの基板を処理すれば、基板の反りなしに基板の上縁部、側面及び下部中心領域に堆積したパーチクルや薄膜を除去することができる。特に、第３の電極の直径Ｃを３００ｍｍ以下に固定し、第２の電極の直径Ｂ及び第１の電極の直径Ａを上述した直径範囲から外れるようにして実験した結果、基板の中心部が上方に反るような現象が認められた。これより、第１の電極から第３の電極４１０、４２０、４３０を備えるプラズマ処理装置により３００ｍｍ基板を処理するに当たって、第１の電極の直径から第３の電極の直径Ａ、Ｂ、Ｃは極めて重要な因子であることが分かる。
また、これらの複数の電極には次のような方式により電源が印加される。図１３に示すように、第１の電極から第３の電極４１０、４２０、４３０は同心をなして所定の間隔だけ離れるように配置され、第１の電極４１０と第３の電極４３０との間には電圧分配器４８０が設けられる。更に、第１の電極４１０及び第２の電極４２０の下部にはＲＦ電源装置４５０及びＲＦ整合器４６０が接続される。更に、ＲＦ整合器４６０と第１の電極４１０と第２の電極４２０との間にはセンサー４７０が設けられる。
前記電圧分配器４８０は第１の電極４１０と第３の電極４３０との間に接続され、この電圧分配器４８０は第１の電極４１０に印加された電源、即ち、高周波電力が第３の電極４３０に印加される場合、第１の電極４１０に印加された電源を減衰させる。ここで、電圧分配器４８０としては、例えば、可変コンデンサー又は抵抗などが使用可能であるが、好ましくは、可変コンデンサーを使用する。以上においては、電圧分配器４８０は、第１の電極４１０に印加された電源を減衰させて第３の電極４３０に印加させていたが、これに限定されることなく、第１の電極４１０に印加された電源を増幅して第３の電極４３０に印加してもよい。この電圧分配器４８０は、第１の電極４１０及び第３の電極４３０に加えられる高周波電力を調節することにより、基板Ｇの周りに生成されるプラズマの量を適切に調節することができる。これにより、工程中に基板Ｇが反ることが防がれるとともに、基板Ｇの下部中心領域及び周縁領域におけるエッチング均一度を高めることが可能になる。
前記センサー４７０は、電源が印加される第１の電極４１０と第２の電極４２０とＲＦ整合器４６０との間に設けられる。これにより、ＲＦ電源装置４５０から印加されて第１の電極４１０又は第２の電極４２０に分配される電力の量を外部からモニタリングすることが可能になる。
また、複数の電極の内部にガス噴射孔を穿設して反応ガスをチャンバー内に流れ込ませるためには、複数の電極は以下のように構成される。図１４に示すように、下部電極４００は、第１の電極４１０と、第１の電極４１０と同心をなして所定の間隔だけ離れる第２の電極４２０と、を備えている。
第１の電極４１０は円板状のプレートから形成され、第１の電極４１０の外周面に沿って複数の第１のガス噴射孔４１２が穿設されている。また、第１の電極４１０の下部には第１のガス供給ライン４１４が形成される。第１の電極４１０の内部には所定のスペース（図示せず）が設けられており、所定のスペースと連通自在に第１の電極４１０の外周面に沿って第１のガス噴射孔４１２が複数穿設されている。更に、第１のガス供給ライン４１４は第１の電極４１０の内部に設けられた所定のスペースと連通される。このため、第１のガス供給ライン４１４から供給された反応ガスは、第１の電極４１０の内部に設けられた所定のスペースを経て第１の電極４１０の外周面に沿って穿設された第１のガス噴射孔４１２からチャンバーの内部に吹き付けられる。第２の電極４２０は第１の電極４１０の外周面と同心をなして第１の電極４１０の外周面から所定の間隔だけ離れて環状に形成され、第２の電極４２０の内周面に沿って複数の第２のガス噴射孔４２４が穿設されている。また、第２の電極４２０の下部には第２のガス供給ライン４２６が形成されている。第２の電極４２０の内部には、第１の電極４１０と同様に、第２のガス噴射孔４２４と連通される所定のスペース（図示せず）が設けられている。このため、第２のガス供給ライン４２６から供給された反応ガスは、環状の第２の電極４２０の内部に設けられた所定のスペースを経て第２のガス噴射孔４２４からチャンバーの内部に吹き付けられる。
基板が第１の電極４１０に載置されて、チャンバーの内部の上部に配設された絶縁部材２００から所定の間隔だけ離れると、反応ガスは第１の電極４１０の外周面に穿設された第１のガス噴射孔４１２から均一に吹き付けられ、この吹き付けられた反応ガスは基板の下縁部に沿って均一に広がり、均一なプラズマを生成できるという効果がある。また、基板が第２の電極４２０に載置されて、チャンバーの内部の上部に配設された絶縁部材２００から所定の間隔だけ離れると、反応ガスは第２の電極４２０の内周面に穿設された第２のガス噴射孔４２４から均一に吹き付けられ、この吹き付けられた反応ガスは基板Ｇの下部中心領域に均一に広がり、均一なプラズマを生成できるという効果がある。更に、第１のガス噴射孔４１２及び第２のガス噴射孔４２４から吹き付けられる反応ガスの量を調節することによりプラズマ密度を調節することができ、これにより、パーチクル及び堆積した薄膜を更に効率よく除去することができる。
第１のガス噴射孔４１２及び第２のガス噴射孔４２４は単一のガス供給ラインに接続されてもよく、それぞれ別々のガス供給ラインに接続されてもよい。また、第１の電極４１０及び第２の電極４２０の内部には、言うまでもなく、第１の電極４１０及び第２の電極４２０を加熱するための加熱部材（図示せず）、例えば、ヒーターが更に配設されてもよい。
上記の構成によれば、チャンバーの下部に設けられた第１及び第２の電極４１０、４２０に反応ガスを供給することにより、内部電極から吹き付けられる反応ガスに依らずに、チャンバーの内部のいずれの位置であっても、基板Ｇの下部に堆積したパーチクルや薄膜を効率よく除去することができる。
また、下部電極が３以上の電極からなる場合、下記のような構成を有する。図１５に示すように、下部電極４００は、外周面に沿って第１のガス噴射孔４１２が穿設された円板状の第１の電極４１０と、第１の電極４１０と同心をなして第１の電極４１０の外周面から所定の間隔だけ離れるとともに、内周面及び外周面に沿って第２のガス噴射孔４２４が穿設された環状の第２の電極４２０と、前記第２の電極４２０と同心をなして第２の電極４２０の外周面から所定の間隔だけ離れるとともに、内周面に沿って第３のガス噴射孔４３２が穿設された第３の電極４３０と、を備えている。ここで、第１の電極４１０及び第３の電極４３０の構成は上述した図１１と同様であるため、ここではその説明を省く。
第２の電極４２０は、中空環状に形成される。このとき、その内径は第１の電極４１０が嵌合可能なサイズに、外径は第３の電極４３０が外嵌可能なサイズにそれぞれ形成される。第２の電極４２０の内周面と外周面にはこれらと互いに連通する第２のガス噴射孔４２４が穿設され、第２の電極４２０の下部には第２のガス噴射孔４２４と連通自在に第２のガス供給ライン４２６が形成される。ここで、第２の電極４２０の内周面及び外周面に穿設された第２のガス噴射孔４２４を連通させているが、内周面に穿設されたガス噴射孔と外周面に穿設されたガス噴射孔を連通させなくてもよい。
基板が第２の電極４２０に載置されて、チャンバーの内部の上部に配設された絶縁部材２００から所定の間隔だけ離れると、反応ガスは第２のガス噴射孔４２４から第２の電極４２０の内周面及び外周面に吹き付けられ、この吹き付けられた反応ガスは基板の下部中心領域及び周縁部に沿って均一に拡散され、この均一に拡散された反応ガスにより均一なプラズマが生成される。これにより、基板の下部中心領域及び周縁部に堆積したパーチクルや薄膜を効率よく除去することができる。また、言うまでもなく、吹き付けられる反応ガスの量を調節してプラズマの密度を調節することもできる。
以上においては、下部電極４００が３個の電極に分割形成されている場合を例に取っているが、これに限定されるものではなく、多数、即ち、４個以上に分割形成してもよい。また、３以上の電極に分割形成する場合、最内周に設けられた電極は外周面にのみガス噴射孔を穿設し、最外周に設けられた電極は内周面にのみガス噴射孔を穿設してもよい。
複数の電極に分割形成された下部電極のうち最外周に設けられた電極は、下記のように構成される。ここでは、第３の電極が最外周に設けられているとして説明を進める。
図１６及び図１７を参照すれば、第３の電極４３０は中空環状に形成され、第３の電極４３０の内周面には第３のガス噴射孔４３２が穿設される。また、第３の電極４３０の下部には第３のガス噴射孔４３２と連通自在に第３のガス供給ライン４３４が形成される。
第３の電極４３０の直径は基板Ｇの直径よりも大きく、第３の電極４３０の上面には基板Ｇが載置される載置部が設けられる。即ち、第３の電極４３０の上面は、第１の平面部４３６と、前記第１の平面部４３６の内方に向かって下向き傾斜して第１の平面部４３６と水平をなす第２の平面部４３８と、を備えている。このため、第２の平面部４３８の上部には基板Ｇの下縁部が載置され、第２の平面部４３８と第１の平面部４３６を繋ぐ勾配面には基板Ｇの側部が配置される。
以上の構成によれば、第３の電極４３０に基板Ｇを載置する載置部を設けることにより、第３の電極４３０に穿設された第３のガス噴射孔４３２から反応ガスが基板Ｇの下面に吹き付けられるとき、反応ガスの噴射圧により基板Ｇが第３の電極４３０から離脱することが防止可能であるという効果がある。
以上においては、第１の電極４１０及び第２の電極４２０に接続された第１の下部リフト５１０及び第２の下部リフト５２０をシーソーの構造にし、前記第１の電極４１０及び第２の電極４２０を交互に上昇させて基板Ｇに堆積したパーチクルや薄膜を除去しているが、第１の電極４１０及び絶縁部材２００に第１の下部リフト５１０及び上部リフト６００をそれぞれ別々に設けて、基板Ｇに堆積したパーチクルや薄膜を除去することもできる。
図１８は、本発明の第２の実施形態によるプラズマ処理装置を示す断面図であり、図１９及び図２０は、本発明の第２の実施形態によるプラズマ処理装置の動作を示す断面図である。
図１８を参照すると、プラズマ処理装置は、チャンバー１００と、前記チャンバー１００内の上部に配設された絶縁部材２００と、前記チャンバー１００の側壁の上部に配設された接地電極３００と、前記基板Ｇが載置される下部電極４００と、前記絶縁部材２００及び下部電極４００を昇降させる昇降部材、即ち、上部リフト６００及び第１の下部リフト５１０と、を備えている。また、チャンバー１００の内側壁に形成されたチャンバーライナー７００と、下部電極４００の外周面に沿って設けられたフォーカスリング７１０と、下部電極４００の外周面とチャンバー１００の内側面との間に設けられたベントプレート８００と、を更に備えている。以下、本発明の第２の実施形態について説明するが、前記本発明の第１の実施形態と重なる内容についての説明は省く。
絶縁部材２００は支持台２３０により上部が固定されており、支持台２３０には、支持台２３０を昇降させる上部リフト６００が形成されている。ここで、前記上部リフト６００は、支持台２３０に固定された絶縁部材２００を下部電極４００から所定の距離だけ移動させるものである。
第１の電極４１０の下部には第１の下部リフト５１０が接続されており、この第１の下部リフト５１０は前記第１の電極４１０を上下動させる。また、第２の電極４２０の下部には前記チャンバー１００の底部に接続された電極支持台９００が形成され、これにより、前記第２の電極４２０はチャンバー１００の底部から所定の間隔だけ離れて配置される。
チャンバー１００の側壁の内側には、前記側壁に沿ってチャンバーライナー７００が形成されている。チャンバーライナー７００の上部は外部電極３２０の下面に電気的に接続されている。ここで、前記チャンバーライナー７００は、プラズマによるチャンバー１００の側壁を保護し、ここには前記外部電極３２０と同様に接地電位が印加される。
フォーカスリング７１０は下部電極４００の外周面に沿って環状に形成される。フォーカスリング７１０は反応ガスがプラズマの状態に切り替わるとき、プラズマを基板Ｇに集中させる。
ベントプレート８００は中空円板状を呈し、プレートに沿って貫通孔８１０が上下方向に貫設されている。ベントプレート８００は前記下部電極４００とチャンバー１００の内側面との間に設けられる。具体的に、ベントプレート８００は、フォーカスリング７１０の外周面とチャンバー１００の内側壁とを繋ぐように形成され、これにより、チャンバー１００の内部が上下に仕切られる。即ち、前記ベントプレート８００はチャンバー１００内に流れ込んだ反応ガスを前記チャンバー１００の内部に均一に拡散させるように圧力を制御し、これにより、均一なプラズマが生成される。これにより、前記チャンバー１００の内部においてプラズマが局部的に集中するような現象が防止可能になる。
このとき、ベントプレート８００の一方の面、即ち、前記ベントプレート８００の上面には突出電極８２０を更に設けてもよい。即ち、突出電極８２０はチャンバー１００内の圧力を均一にするとともに、接地電位を印加されて電極としても働く。ここで、前記突出電極８２０はベントプレート８００と一体に設けられてもよい。また、接地電位はベントプレート８００又は突出電極８２０にそれぞれ別々に印加されてもよく、ベントプレート８００と突出電極８２０に同時に印加されてもよい。
図１９に示すように、基板Ｇが第１の電極４１０に載置されると、第１の電極４１０の下部に接続された第１の下部リフト５１０は上昇し、第１の電極４１０はチャンバー１００内の上部に配設された絶縁部材２００所定の間隔だけ離れる。
次いで、反応ガスが内部電極３１０を介してチャンバー１００の内部に流れ込み、前記内部電極３１０、外部電極３２０及び第２の電極４２０には接地電位が印加され、第１の電極４１０にはＲＦが印加されてチャンバー１００内にプラズマＰが生成される。また、このプラズマＰにより基板Ｇの上縁部と側部及び下縁部に堆積したパーチクルや薄膜が除去される。
図２０に示すように、基板Ｇが第２の電極４２０に載置されると、絶縁部材２００に接続された上部リフト６００により絶縁部材２００は第２の電極４２０から所定の間隔だけ離れる。この後、チャンバー１００の上部に接続されたガス供給部１２０から反応ガスがチャンバーリッド１００ｂに形成されたガス供給流路１１０を通って内部電極３１０の所定のスペース３１４に流れ込み、内部電極３１０の一方に形成されたガス噴射ノズル３１２を介してチャンバー１００の内部に流れ込む。
このとき、内部電極３１０と外部電極３２０には接地電位が印加され、外部電極３２０に電気的に接続されたチャンバーライナー７００には接地電位が印加される。更に、第１の電極４１０にも接地電位が印加され、第２の電極４２０にはＲＦが印加されて、チャンバー１００の内部にプラズマＰが生成される。
ここで、プラズマＰは第２の電極４２０と接地電位の印加されたチャンバーライナー７００と突出電極８２０との間に生成され、これにより、プラズマＰは、ＲＦの印加された第２の電極４２０と接地電位の印加された基板Ｇの上縁部と側部及び下部中心領域に生成される。このとき、絶縁部材２００と基板Ｇの上部中心領域との間隔を１ｍｍ以下にすることにより、絶縁部材２００と基板Ｇの上部中心領域とのスペースにはプラズマＰが生成されない。このため、このようにして生成されたプラズマＰにより、基板Ｇの上縁部と側部及び下部中心領域に堆積したパーチクルや薄膜が除去される。
このような構成によれば、第１の電極４１０及び絶縁部材２００に上部リフト６００及び第１の下部リフト５１０を接続し、これにより、基板Ｇの上縁部と側部及び下面の堆積したパーチクルや薄膜を除去することができる。
以上の構成によれば、第１の実施形態による昇降部材に比べて、昇降部材の制御が容易になるという効果がある。即ち、第１の実施形態による昇降部材は、第１の電極及び第２の電極に昇降部材を用いることにより、チャンバーの下面にこれらの部品が集中して昇降部材が制御し難かったのに対し、第２の実施形態による昇降部材を採用すれば、前記第１の実施形態の欠点を補うことができる。
更に、以上においては、第１の電極の下部に下部リフトを接続し、第２の電極には電極支持台を接続していたが、第１の電極に電極支持台を接続し、第２の電極に下部リフトを接続してもよい。
また、以上においては、チャンバーの内側に外部電極に電気的に接続されるライナーを設けて接地電位を印加していたが、ライナーを除去し、その個所に接地電位が印加される電極を設けてもよい。
更に、以上においては、分割された複数の下部電極にシーソー構造を適用して工程を行っていたが、これに限定されるものではなく、工程の多様化に伴い、複数の電極が同時に上昇して工程を行ってもよい。
更に、以上においては、複数の下部電極を同心状にしていたが、これに限定されるものではなく、一方向に複数の下部電極を設けてもよい。
更に、以上においては、基板として半導体ウェーハを用いるプラズマ処理装置を例示していたが、これに限定されるものではなく、半導体ウェーハの他に、フラット表示パネルに用いられるガラス基板を採用してもよい。
更に、以上においては、本発明による複数の下部電極を備えるＲＩＥ方式のプラズマ処理装置を中心に説明したが、これに限定されるものではなく、本発明は、誘導結合型プラズマ処理装置（ＩＣＰ；Inductive coupled plasma）、容量性プラズマ処理装置（ＣＣＰ；Capacitively coupled plasma）、マイクロ波を用いた電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ：Electron cyclotron resonance）プラズマ処理装置、ＳＷＰ（Surface wave plasma）処理装置、ＲＰＳ（Remote Plasma System）プラズマ処理装置にも適用可能である。
以上、添付図面及び上述の実施形態に基づいて本発明を詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲により限定される。よって、この技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲において請求する技術的な思想から逸脱しない限り、本発明を種々に変形及び修正することができる。
本発明の第１の実施形態によるプラズマ処理装置を示す断面図。 本発明の第１の実施形態によるプラズマ処理装置に配設された絶縁部材の変形例を示す斜視図。 図２に示す絶縁部材がチャンバーに取り付けられている様子を示す断面図。 本発明の第１の実施形態によるプラズマ処理装置に配設された絶縁部材の第１の変形例を示す断面図。 本発明の第１の実施形態によるプラズマ処理装置に配設された絶縁部材の第２の変形例を示す断面図。 図５に示すガスインジェクターリングを示す背面斜視図。 本発明の第１の実施形態による下部電極を示す分解斜視図。 基板の端部及び下部領域から異物を除去する過程を示す概略断面図。 基板の端部及び下部領域から異物を除去する過程を示す概略断面図。 基板の端部及び下部領域から異物を除去する過程を示す概略断面図。 基板の端部及び下部領域から異物を除去する過程を示す概略断面図。 本発明の第１の実施形態による下部電極の変形例を示す図。 本発明の第１の実施形態による下部電極の変形例を示す図。 本発明の第１の実施形態による下部電極の変形例を示す図。 本発明の第１の実施形態による下部電極の変形例を示す図。 本発明の第１の実施形態による下部電極の変形例を示す図。 本発明の第１の実施形態による下部電極の変形例を示す図。 本発明の第２の実施形態によるプラズマ処理装置を示す断面図。 本発明の第２の実施形態によるプラズマ処理装置の動作を示す断面図。 本発明の第２の実施形態によるプラズマ処理装置の動作を示す断面図。
符号の説明
１００：チャンバー
１１０：ガス供給流路
１２０：ガス供給部
１３０：ゲート
２００：絶縁部材
２１０：冷却ライン
３００：接地電極
３１０：内部電極
３２０：外部電極
４００：下部電極
４１０：第１の電極
４２０：第２の電極
５００：昇降部材
７００：ライナー

Claims (10)

  1. チャンバーと、前記チャンバー内の上部に配設された絶縁部材と、前記チャンバーの側壁に配設されるとともに、接地電位が印加される接地電極と、前記チャンバー内の下部に配設されるとともに、基板が載置される下部電極とを備え、
    前記下部電極は、複数の電極に分割形成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
  2. 前記複数の電極は内側電極と外側電極を備え、前記内側電極及び外側電極は同心をなして０．１ｍｍ〜１０ｍｍほど離れていることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
  3. 前記下部電極の下部には下部電極を昇降させる昇降部材が更に配備され、
    前記昇降部材は、内側電極に接続されるとともに、絶縁部材を昇降させる上部昇降部材を有し、
    前記昇降部材は、内側電極と外側電極を交互に昇降することを特徴とする請求項２記載のプラズマ処理装置。
  4. 前記絶縁部材とチャンバーの内側面との間には接地電極が更に配備され、前記接地電極にはガス供給流路が形成され、このガス供給流路にはガス供給部が設けられ、前記外側電極は電極支持台により固定され、外側電極の外周面にはフォーカスリングが更に配備され、フォーカスリングとチャンバーの内側壁との間にはベントプレートが更に配備されていることを特徴とする請求項２記載のプラズマ処理装置。
  5. 前記複数の電極にはガス噴射孔が穿設されるが、ガス噴射孔は内側電極の外周面と外側電極の内周面に穿設されることを特徴とする請求項２記載のプラズマ処理装置。
  6. 前記内側電極と外側電極との間には中間電極が更に配備され、内側電極と外側電極との間には電圧分配器が接続され、内側電極及び中間電極にはＲＦ電源装置が接続され、内側電極と中間電極とＲＦ電源装置との間にはセンサーが更に設けられ、中間電極の内周面及び外周面にガス噴射孔が更に穿設されていることを特徴とする請求項２記載のプラズマ処理装置。
  7. 前記中間電極の直径は外側電極の直径の５６％〜７０％であり、内側電極の直径は外側電極の直径の４０％〜５６％であり、かつ、前記内側電極と中間電極との間の間隔、及び中間電極と外側電極との間の間隔はそれぞれ０．１ｍｍ〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項６記載のプラズマ処理装置。
  8. 前記内側電極の直径は１２０ｍｍ〜１７０ｍｍであり、中間電極の直径は１７０ｍｍ〜２１０ｍｍであり、かつ、外側電極の直径は２１０ｍｍ〜３００ｍｍであることを特徴とする請求項６記載のプラズマ処理装置。
  9. 前記絶縁部材は、内側絶縁部材と、該内側絶縁部材の外周面と係合される外側絶縁部材と、を備え、
    前記絶縁部材の上面及びチャンバーリッドの下面には互いに対応する溝及び突部が設けられて、絶縁部材の上面とチャンバーリッドの下面とが係合可能になることを特徴とする請求項２記載のプラズマ処理装置。
  10. 前記内側絶縁部材の下面には閉曲線をなすように下部溝が凹設され、該下部溝にはガスインジェクターリングが挿着され、
    絶縁部材には、前記下部溝と連通自在なガスラインが上下方向に貫設されていることを特徴とする請求項９記載のプラズマ処理装置。
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