JP2010028073A - フォーカスリング及びプラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 耐プラズマ性、及び高周波電界に対するシールド性の双方ともに優れたフォーカスリングを提供すること。
【解決手段】 プラズマ処理を施す処理室内に配設された電極の周縁部に取り付けられる誘電率が異なった複数の誘電体を積層した多層構造フォーカスリングであって、誘電率が低い低誘電率誘電体６ａを電極５側に配置し、誘電率が低誘電率誘電体６ａの誘電率以上で、かつ、低誘電率誘電体６ａよりも耐プラズマ性が高い耐プラズマ性誘電体６ｂを処理室の処理空間側に配置する。
【選択図】図２

Description

この発明は、電極の周縁部に取り付けられるフォーカスリング、及びこのフォーカスリングが取り付けられた電極を備えるプラズマ処理装置に関する。

フラットパネルディスプレイ用基板（以下ＦＰＤ用ガラス基板という）などの被処理体にエッチング等の処理を施すために、プラズマ処理装置が用いられている。

プラズマ処理装置は、例えば、特許文献１に記載されるように、被処理体にプラズマ処理を施す処理室を備え、この処理室内に、互いに対向する上部電極と、被処理体を載置する載置台を兼ねた下部電極が配設されている。上部電極と下部電極との間には高周波が印加され、上部電極と下部電極との間の処理空間にプラズマを発生させる。下部電極の周縁部には、高周波電界を被処理体の上方に集中させるためのフォーカスリングが取り付けられる。フォーカスリングは、セラミックス、一般的にはアルミナ焼結体で構成されている。アルミナ焼結体は耐プラズマ性に優れており、腐食し難い、という利点がある。

特開２００３−１１５４７６号公報

しかしながら、アルミナ焼結体は、比誘電率が９〜１０と高く、高周波電界に対するシールド性が比較的弱い。このため、高周波電界の印加を繰り返していると、フォーカスリングの表面が削られてしまい、パーティクル源となってしまう。

この発明は、耐プラズマ性、及び高周波電界に対するシールド性の双方ともに優れたフォーカスリング、及びこのフォーカスリングを備えたプラズマ処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、この発明の第１の態様に係るフォーカスリングは、プラズマ処理を施す処理室内に配設された電極の周縁部に取り付けられる誘電率が異なった複数の誘電体を積層した多層構造フォーカスリングであって、誘電率が低い低誘電率誘電体を前記電極側に配置し、誘電率が前記低誘電率誘電体の誘電率以上で、かつ、前記低誘電率誘電体よりも耐プラズマ性が高い耐プラズマ性誘電体を前記処理室の処理空間側に配置する。

この発明の第２の態様に係るプラズマ処理装置は、被処理体にプラズマ処理を施す処理室と、前記処理室内に配設された上部電極と、前記処理室内の、前記上部電極と対向する位置に配設され、上記第１の態様に係るフォーカスリングが取り付けられた下部電極と、を具備する。

この発明によれば、耐プラズマ性、及び高周波電界に対するシールド性の双方ともに優れたフォーカスリング、及びこのフォーカスリングを備えたプラズマ処理装置を提供できる。

第１の実施形態に係るプラズマ処理装置の一例を概略的に示す断面図 フォーカスリング及びその周囲を拡大して示した断面図 図３Ａは第２の実施形態に係るフォーカスリングの一例を示した斜視図、図３Ｂは図３Ａ中の３Ｂ−３Ｂ線に沿う断面図 つなぎ目の変形例を示した斜視図 変形例に係るつなぎ目を第２の実施形態に係るフォーカスリングに適用した際の斜視図 第３の実施形態に係るフォーカスリングの一例を示した断面図 第３の実施形態に係るフォーカスリングの他例を示した断面図 第３の実施形態に係るフォーカスリングのさらに別の例を示した断面図 第４の実施形態に係るフォーカスリングの一例を示した断面図 第５の実施形態に係るフォーカスリングの一例を示した断面図 第５の実施形態に係るフォーカスリングの他例を示した断面図 参考例に係るフォーカスリングを示した断面図 第６の実施形態に係るフォーカスリングの一例を示した断面図 第６の実施形態に係るフォーカスリングの他例を示した断面図 第６の実施形態に係るフォーカスリングの他例を示した断面図 第６の実施形態に係るフォーカスリングの他例を示した断面図 第７の実施形態に係るフォーカスリングの第一例を示した断面図 第７の実施形態に係るフォーカスリングの第二例を示した断面図 第７の実施形態に係るフォーカスリングの第三例を示した断面図

以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。参照する図面全てにわたり、同一の部分については同一の参照符号を付す。

（第１の実施形態）
図１は、この発明の第１の実施形態に係るプラズマ処理装置の一例を概略的に示す断面図である。

図１に示すプラズマ処理装置１は、ＦＰＤ用ガラス基板Ｇの所定の処理を行う装置の一例であり、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。ここで、ＦＰＤとしては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エレクトロルミネセンス（Electro Luminescence；ＥＬ）ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等が例示される。

プラズマ処理装置１は、例えば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処理チャンバ（処理室）２を有している。この処理チャンバ２内の底部には被処理基板であるガラス基板Ｇを載置するための載置台３が設けられている。

載置台３は、絶縁部材４を介して処理チャンバ２の底部に支持されている。載置台３は、凸部５ａ及びこの凸部５ａの周囲にフランジ部５ｂを有した導電性の基材５を有する。基材５の周縁部、本例では、フランジ部５ｂ上には、凸部５ａの周囲を囲む額縁状のフォーカスリング６が設けられており、さらに、基材５の周囲、本例ではフランジ部５ｂの側面上には、フランジ部５ｂの周囲を囲む絶縁リング７が設けられている。基材５の表面は、絶縁性のコーティング８、例えば、アルミナ溶射やアルマイトで覆われている。

基材５には、高周波電力を供給するための給電線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の高周波電力が載置台３の基材５に供給される。これにより、基材５は下部電極として機能する。

前記載置台３の上方には、この載置台３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２０が設けられている。シャワーヘッド２０は処理チャンバ２の上部に支持されており、内部に内部空間２１を有するとともに、載置台３との対向面に処理ガスを吐出する複数の吐出孔２２が形成されている。このシャワーヘッド２０は接地されており、下部電極として機能する載置台３とともに一対の平行平板電極を構成している。

シャワーヘッド２０の上面にはガス導入口２４が設けられ、このガス導入口２４には、処理ガス供給管２５が接続されており、この処理ガス供給管２５は処理ガス供給源２８に接続されている。また、処理ガス供給管２５には、開閉バルブ２６およびマスフローコントローラ２７が介在されている。処理ガス供給源２８からは、プラズマ処理、例えばプラズマ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、Ｏ_２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。

処理チャンバ２の底部には排気管２９が形成されており、この排気管２９には排気装置３０が接続されている。排気装置３０はターボ分子ポンプなどの真空ポンプを備えており、これにより処理チャンバ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。

処理チャンバ２の側壁には基板搬入出口３１が設けられており、この基板搬入出口３１がゲートバルブ３２により開閉可能となっている。そして、このゲートバルブ３２を開にした状態で搬送装置（図示せず）によりＦＰＤ用ガラス基板Ｇが搬入出されるようになっている。

図２Ａはフォーカスリング６及びその周囲を拡大して示した断面図である。

図２Ａに示すように、本例のフォーカスリング６は多層構造フォーカスリングである。多層構造フォーカスリング６は、フランジ部５ｂ上及び絶縁リング７上に取り付けられる。なお、絶縁リング７は、本例では内側リング７ａと外側リング７ｂとを組み合わせた多重絶縁リングを示している。多層構造フォーカスリング６は、本例では、一例として、上部誘電体と下部誘電体とを積層した二層構造フォーカスリングを示している。

さらに、本例では、フランジ部５ｂ側に配置される下部誘電体を、誘電率が低い低誘電率誘電体６ａとし、処理チャンバ２の処理空間側に配置される上部誘電体を、誘電率が低誘電率誘電体６ａの誘電率以上で、かつ、低誘電率誘電体６ａよりも耐プラズマ性が高い耐プラズマ性誘電体６ｂとしている。

耐プラズマ性誘電体６ｂの例としては、耐プラズマ性誘電体セラミックス、例えば、アルミナ焼結体、多孔質アルミナ焼結体、イットリア焼結体などをあげることができる。アルミナ焼結体の比誘電率は約９〜１０である。多孔質アルミナ焼結体の比誘電率は約９〜１０よりも低く、気孔率にもよるが約３〜５である。イットリア焼結体の比誘電率は約１１である。

低誘電率誘電体６ａの例としては、石英、多孔質セラミックス、フッ素樹脂などをあげることができる。石英の比誘電率は約３〜４、多孔質セラミックス、例えば、多孔質アルミナ焼結体では比誘電率は上述の通り約３〜５、フッ素樹脂、例えば、テトラフルオロエチレン系樹脂では比誘電率は約２である。

組み合わせの例としては、耐プラズマ性誘電体６ｂにアルミナ焼結体を用いた場合には、低誘電率誘電体６ａに石英、多孔質セラミックス、フッ素樹脂を用いることができる。

また、耐プラズマ性誘電体６ｂに多孔質アルミナ焼結体を用いた場合にも、低誘電率誘電体６ａに石英、多孔質セラミックス、フッ素樹脂を用いることができる。なお、耐プラズマ性誘電体６ｂ及び低誘電率誘電体６ａの双方に多孔質セラミックス、例えば、多孔質アルミナ焼結体を用いた場合には誘電率が同じとなる。誘電率は、耐プラズマ性誘電体６ｂ及び低誘電率誘電体６ａの双方で同じでも構わない。ただし、同種の多孔質セラミックスを用いた場合には、例えば、耐プラズマ性誘電体６ｂと低誘電率誘電体６ａとで気孔率を互いに変えるようにしても良い。例えば、耐プラズマ性誘電体６ｂの気孔率を４０％とし、低誘電率誘電体６ａの気孔率を６０％とするなどである。このように気孔率を変えると、例えば、耐プラズマ性誘電体６ｂは気孔率が低いので耐プラズマ性が良好になり、低誘電率誘電体６ａは気孔率が高いので比誘電率が小さくなり、高周波電界のシールド性を高めることができる。

また、図２Ｂに示すように、耐プラズマ性誘電体６ｂの高さを電極面よりも高くし、厚みを増すと、シールド性をさらに高めることができる。

また、シールド性のみを重視する場合は、参照符号６ｂに示す部材に、耐プラズマ性の低い材料、例えば、石英を用いることも可能である。

このように、第１の実施形態に係るプラズマ処理装置１が備えたフォーカスリング６によれば、低誘電率誘電体６ａを基材５側に配置し、誘電率が低誘電率誘電体６ａの誘電率以上で、かつ、低誘電率誘電体６ａよりも耐プラズマ性が高い耐プラズマ性誘電体６ｂを処理チャンバ２の処理空間側に配置する。この構成により、耐プラズマ性、及び高周波電界に対するシールド性の双方ともに優れたフォーカスリング、及びこのフォーカスリングを備えたプラズマ処理装置を得ることができる。

（第２の実施形態）
図３Ａは第２の実施形態に係るフォーカスリングの一例を示した斜視図、図３Ｂは図３Ａ中の３Ｂ−３Ｂ線に沿う断面図である。

図３Ａ及び図３Ｂに示すように、第２の実施形態に係るフォーカスリング６は、低誘電率誘電体６ａ及び耐プラズマ性誘電体６ｂそれぞれを、複数の分割部材６ａ１〜６ａ４、６ｂ１〜６ｂ４を繋ぎ合わせた分割型である。分割型のフォーカスリング６は、ＦＰＤ用のガラス基板が大型化し、フォーカスリング６を一体に形成することが困難となる場合に有効である。

さらに、本例では、分割型のフォーカスリング６において、分割部材６ａ１〜６ａ４のつなぎ目９の位置と、分割部材６ｂ１〜６ｂ４のつなぎ目１０の位置とが異なるようにした。つなぎ目にはクリアランス（隙間）が存在する。プラズマ処理の際、基材５には高周波が印加される。このため、分割型のフォーカスリング６においては、つなぎ目に異常放電を起こしやすい。

これに対し、本例では、つなぎ目９、１０の位置を、低誘電率誘電体６ａと耐プラズマ性誘電体６ｂとで異ならせる。これにより、基材５の表面からフォーカスリング６の上方の空間に向かって一直線に伸びるようなクリアランスが無くなる。よって、つなぎ目９、１０の位置が、低誘電率誘電体６ａと耐プラズマ性誘電体６ｂとで合致するようなフォーカスリングに比較して、異常放電が起る可能性を低減でき、耐異常放電性を高めることができる。

また、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、つなぎ目９、１０を、表面から見ても（Ｚ軸から見る）、側面から見ても（Ｘ軸から見る）階段構造とすることにより、表面及び側面の耐異常放電性を高めることができる。

さらに、図４Ｃに示すように、図４Ｂ中の４Ｃ−４Ｃ線に沿った断面（Ｘ軸方向に沿った断面）においても、階段構造とすると、表面及び側面の耐異常放電性を、さらに高めることができる。

図５に、図４Ａ乃至図４Ｃに示したつなぎ目の変形例を、第２の実施形態に係るフォーカスリングに適用した一例の斜視図を示しておく。

なお、図示はしないが、図４Ａ乃至図４Ｃに示した階段構造を、別部品に分割して得るようにしても良い。

（第３の実施形態）
図６は第３の実施形態に係るフォーカスリングの一例を示した断面図、図７は第３の実施形態に係るフォーカスリングの他例を示した断面図である。

フォーカスリング６の低誘電率誘電体６ａは、基材５側に配置されていれば良い。このため、例えば、図６に示すように、低誘電率誘電体６ａは、フランジ部５ｂの上面から、内側リング７ａの上面の全面にかけて配置されていても良く、また、図７に示すように、フランジ部５ｂの上面のみに配置されていても良い。

ただし、図７に示すフォーカスリング６の場合には、内側リング７ａと低誘電率誘電体６ａとの境界面４１の位置が、フランジ部５ｂの縁４２と合致する。境界面４１にはクリアランスが存在する。また、縁４２は角部である。角部には電界集中しやすい。このため、このため、フォーカスリング６のつなぎ目から侵入したプラズマは、境界面４１を経路として角部４２に異常放電を起こす可能性がある。

このような異常放電の可能性を低減したい場合には、前述の図２Ａ及び図２Ｂに示したフォーカスリング６、及び図６に示すフォーカスリング６のように、低誘電率誘電体６ａで、フランジ部５ｂの縁４２の上を覆うようにすると良い。

また、図４に示すフォーカスリング６と、図２に示したフォーカスリング６とは、低誘電率誘電体６ａの、凸部５ａに対して反対側に位置する外側面４３が、耐プラズマ性誘電体６ｂの、凸部５ａに対して反対側に位置する外側面４４と合致するか、外側面４３が外側面４４と縁４２との間に配置されるかの点で異なっている。

クリアランスは、フォーカスリング６と絶縁リング７との境界面にも存在する。このクリアランスは基材５に達する。このようなクリアランスからプラズマが侵入すると、基材５に異常放電がおきる。

このような基材５の異常放電を抑制したい場合には、フォーカスリング６と絶縁リング７との境界面に存在するクリアランスを鍵型、あるいは階段状に屈曲させると良い。このためには、例えば、前述の図２に示したフォーカスリング６のように、低誘電率誘電体６ａの水平方向の幅ｄ１をフランジ部５ｂの水平方向の幅ｄ２よりも広く、かつ、耐プラズマ性誘電体６ｂの水平方向の幅、特に、底面側の水平方向の幅ｄ３よりも狭くする。あるいは反対に、図８に示すように、低誘電率誘電体６ａの水平方向の幅ｄ１をフランジ部５ａの水平方向の幅ｄ２よりも狭くすることにより、プラズマの侵入経路を長くしても効果がある。あるいは耐プラズマ性誘電体６ｂのように、外側面４４を階段状に加工する。あるいはこれらを組み合わせることで、フォーカスリング６と絶縁リング７との境界面を鍵型、あるいは階段状にクリアランスを屈曲させる。クリアランスを屈曲させることで、プラズマの侵入を妨げたり、あるいは侵入経路を長くしたりすることができ、基材５への異常放電を抑制することができる。

また、例えば、前述の図２に示したフォーカスリング６では、低誘電率誘電体６ａの外側面４３は階段状に加工していないが、耐プラズマ性誘電体６ｂの外側面４４と同様に、階段状に加工しても良い。

（第４の実施形態）
図９は第４の実施形態に係るフォーカスリングの一例を示した断面図である。

図９に示すように、第４の実施形態に係るフォーカスリング６が第１の実施形態で説明したフォーカスリング６と異なるところは、凸部５ａの側面４５と、低誘電率誘電体６ａの、凸部５ａ側に位置する内側面４６との間に、誘電体シール部材５１を、さらに具備することである。誘電体シール部材５１の一例はＯリングである。

低誘電率誘電体６ａが、例えば、一体型の場合には、低誘電率誘電体６ａは凸部５ａに嵌合されて基材５に取り付けられる。低誘電率誘電体６ａと凸部５ａとの間にはクリアランスが必要である。このクリアランスは狭い方が、例えば、異常放電の抑制のために良い。しかし、クリアランスを狭くしたまま、低誘電率誘電体６ａに、例えば、石英のような欠けやすい材料（脆性材料）を使用すると、ハンドリング（組み立て）の際に、低誘電率誘電体６ａが破損してしまう可能性がある。

このようなハンドリング中における低誘電率誘電体６ａの破損を低減したい場合には、第４の実施形態に係るフォーカスリング６のように、低誘電率誘電体６ａと凸部５ａとの間のクリアランスを広くする。そして、クリアランス部分に誘電体シール部材５１を取り付けてすき間を無くすようにすると良い。

また、本例では、誘電体シール部材５１とフランジ部５ｂとの間に、誘電体スペーサ５２を、さらに具備する。

誘電体スペーサ５２を設けることによる利点は、誘電体シール部材５１、例えば、Ｏリングだけでは、内側面４６と凸部５ａとの間のクリアランスをシールしきれない場合でも、クリアランスを誘電体で詰めることができること、及び低誘電率誘電体６ａの破損防止のために、内側面４６と凸部５ａとの間のクリアランスをより広くした場合でも、クリアランスを誘電体で詰めることができることなどである。

誘電体シール部材５１の例としては、フッ素ゴムなどをあげることができる。フッ素ゴムとしては、例えば、バイトン（登録商標）などを好ましく用いることができる。フッ素ゴムの比誘電率、例えば、バイトンの比誘電率は約２〜２．５である。誘電体シール部材５１に、比誘電率が耐プラズマ性誘電体６ｂの比誘電率以下のものを用いれば、高周波電界のシールド性は損なわれることはない。

また、誘電体スペーサ５２の例としては、フッ素樹脂などをあげることができる。フッ素樹脂としては、テトラフルオロエチレン系樹脂などを好ましく用いることができる。フッ素樹脂の比誘電率、例えば、テトラフルオロエチレン系樹脂の比誘電率は、第１の実施形態でも述べたが約２である。誘電体スペーサ５２に、比誘電率が耐プラズマ性誘電体６ｂの比誘電率以下のものを用いることで、誘電体シール部材５１と同様に、高周波電界のシールド性は損なわれることはない。

このように第４の実施形態に係るフォーカスリング６によれば、凸部５ａの側面４５と、低誘電率誘電体６ａの内側面４６との間に、誘電体シール部材５１、又は誘電体シール部材５１と誘電体スペーサ５２を、さらに具備することで、プラズマ処理装置のハンドリング性（組み立て性）を向上させることができる。

また、ハンドリング性が良いため、低誘電率誘電体６ａの取り外し、及び取り付けも容易である。これは、メンテナンスの容易化に有効である。

また、低誘電率誘電体６ａに、例えば、石英のように欠けやすいものを用いた場合でも、クリアランスを広げることが可能であるから、低誘電率誘電体６ａの破損も抑制することができる。

なお、本例では、低誘電率誘電体６ａが一体型の場合を想定して説明したが、低誘電率誘電体６ａは分割型であっても、誘電体シール部材５１、又は誘電体シール部材５１と誘電体スペーサ５２を使用できることはもちろんである。

（第５の実施形態）
図１０は第５の実施形態に係るフォーカスリングの一例を示した断面図、図１１は第５の実施形態に係るフォーカスリングの他例を示した断面図である。

図１０に示すように、第４の実施形態に係るフォーカスリング６が第１の実施形態で説明したフォーカスリング６と異なるところは、耐プラズマ性誘電体６ｂの処理空間側に面する表面上に耐プラズマ性材料を溶射し、耐プラズマ性誘電体コーティング６１を施したことである。

耐プラズマ性誘電体コーティング６１に使用され、溶射される耐プラズマ性材料の例としては、酸化イットリウム（例えば、Ｙ_２Ｏ_３）、フッ化イットリウム（例えば、ＹＦ_３）、酸化アルミニウム（例えば、Ａｌ_２Ｏ_３）を挙げることができる。

このように耐プラズマ性誘電体６ｂの処理空間側に面する表面上に、耐プラズマ性誘電体コーティング６１を施すことで、フォーカスリング６の耐プラズマ性を、さらに高めることができる。

また、耐プラズマ性誘電体コーティング６１を施した場合には、図１１に示すように、耐プラズマ性誘電体６ｂを排除し、低誘電率誘電体６ａのみとすることも可能である。この場合には、フォーカスリング６のほぼ全体を誘電率が低い材料、例えば、石英、多孔質セラミックス、フッ素樹脂のみで構成でき、フォーカスリング６自体の誘電率が低くなり、高周波電界に対するシールド性を高めることができる。

（第６の実施形態）
上記実施形態においては、低誘電率誘電体６ａを基材５側に配置し、耐プラズマ性誘電体６ｂを処理チャンバ２の処理空間側に配置することで、図１２に示すように、基材５の凸部５ａの底面４７から垂直方向への電界Ｅｖの影響を弱めることができ、高周波電界に対するシールド性を向上させることができる。しかしながら、シールド性を高めて、垂直方向への電界Ｅｖを弱めた結果、逆に凸部５ａの側面４５から斜め方向への電界Ｅｉが強くなり、フォーカスリング６に局所的な削れ、例えば、図１２中、参照符号６７に示すように、斜め方向への電界Ｅｉが最も強く作用する部分に削れを生じる可能性がある。このような削れを抑制したい場合には、この第６の実施形態に係るフォーカスリングを用いると良い。

図１３は第６の実施形態に係るフォーカスリングの一例を示した断面図、図１４乃至図１６は第６の実施形態に係るフォーカスリングの他例を示した断面図である。

図１３に示すように、第６の実施形態に係るフォーカスリング６が第１の実施形態で説明したフォーカスリング６と異なるところは、耐プラズマ性誘電体６ｂの上面上に、額縁状の電界遮蔽ブロック部材７１を設けたことである。電界遮蔽ブロック部材７１は、耐プラズマ性誘電体６ｂの上面のうち、斜め方向への電界Ｅｉが最も強く作用する部分６７の上に設けられる。本例では、部分６７は、耐プラズマ性誘電体６ｂの上面のうち、凸部５ａの底面４７の上方で、かつ、ガラス基板Ｇの周縁から離れた箇所に存在する。

このように、耐プラズマ性誘電体６ｂの上面のうち、電界Ｅｉが最も強く作用する部分６７の上に、電界遮蔽ブロック部材７１を設けることで、部分６７上において耐プラズマ性誘電体６ｂの厚さを厚くすることができる。電界遮蔽ブロック部材７１の材料は、耐プラズマ性誘電体６ｂと同じ材料で良い。

第６の実施形態に係るフォーカスリング６によれば、電界遮蔽ブロック部材７１をさらに設けることで、耐プラズマ性誘電体６ｂの厚さを厚くすることができ、斜め方向への電界Ｅｉを弱めることが可能となる。

よって、低誘電率誘電体により、電界のシールド性を強化した場合においても、フォーカスリング６に局所的な削れが発生することを抑制でき、耐プラズマ性、及び高周波電界に対するシールド性の双方ともが優れるとともに、特に、高周波電界に対するシールド性がさらに向上したフォーカスリング、及びこのフォーカスリングを備えたプラズマ処理装置を得ることができる。

また、電界遮蔽ブロック部材７１は、部分６７上及びその近傍に額縁状に部分的に設ける他、図１４に示すように、部分６７上及びその近傍からフォーカスリング６の外縁までを覆って額縁状に設けられても良い。この場合には、電界遮蔽ブロック部材７１を部分的に設ける場合に比較して、垂直方向への電界Ｅｖをも弱めることができる、という利点を得ることができる。

さらに、図１５に示すように、図１４（又は図１３）に示したフォーカスリング６のうち、電界遮蔽ブロック部材７１に覆われていない耐プラズマ性誘電体６ｂの処理空間側露出面６８上に、例えば、溶射により耐プラズマ性誘電体コーティング６１を施しても良い。

また、図１６に示すように、耐プラズマ性誘電体コーティング６１は、電界遮蔽ブロック部材７１内側（ガラス基板Ｇ側）の表面上にも、さらに施すようにしても良い。

なお、耐プラズマ性誘電体コーティング６１の材料の例は、第５の実施形態において説明したものと同様の材料で良い。

このように、露出面６８上に耐プラズマ性誘電体コーティング６１を施す、あるいは露出面６８上と電界遮蔽ブロック部材７１内側表面上とに耐プラズマ性誘電体コーティング６１を施すことにより、第６の実施形態に係るフォーカスリング６の高周波電界に対するシールド性をさらに向上させることができる。

また、耐プラズマ性誘電体コーティング６１を、露出面６８上、あるいは露出面６８上と電界遮蔽ブロック部材７１内側表面上、というように部分的に施すことで、耐プラズマ性誘電体コーティング６１をフォーカスリング６の全面上に施す場合に比較して、高価な
耐プラズマ性材料の使用量を最小限にとどめることができ、耐プラズマ性、及び高周波電界に対するシールド性の双方ともが優れるとともに、特に、高周波電界に対するシールド性がさらに向上するフォーカスリングを安価に得ることができる、という利点を得ることができる、
（第７の実施形態）
第７の実施形態は、第６の実施形態と同様に、斜め方向への電界Ｅｉを弱めることが可能なフォーカスリングに関わる。

斜め方向への電界Ｅｉを弱めるための手法としては、電界遮蔽ブロック部材７１を設ける手法の他、低誘電率誘電体６ａの形状を工夫する手法を考えることができる。第７の実施形態は、低誘電率誘電体６ａの形状を工夫し、斜め方向への電界Ｅｉを弱めた例である。

図１７は第７の実施形態に係るフォーカスリングの第一例を示した断面図である。

図１７に示すように、第一例に係るフォーカスリング６が第１の実施形態で説明したフォーカスリング６と異なるところは、低誘電率誘電体６ａの厚みが、その外周から凸部５ａの側面４５に向かって徐々に厚くなっていることである。

第一例によれば、低誘電率誘電体６ａの厚みを、その外周から凸部５ａの側面４５に向かって徐々に厚くすることで、凸部５ａの側面４５を低誘電率誘電体６ａを用いて、より広く被覆することができる。換言すれば、側面４５と耐プラズマ性誘電体６ｂとの間に、低誘電率誘電体６ａを介在させる。

このように、側面４５を低誘電率誘電体６ａにより広く被覆することで、斜め方向への電界Ｅｉを弱めることができ、上述した第６の実施形態と同様の利点を得ることができる。

図１８は第７の実施形態に係るフォーカスリングの第二例を示した断面図である。

図１８に示すように、第二例に係るフォーカスリング６が、図１７に示した第一例に係るフォーカスリング６と異なるところは、低誘電率誘電体６ａの厚みが、凸部５ａの側面４５の近傍で、段差状に厚くなっていることである。

このようにしても、側面４５が低誘電率誘電体６ａにより広く被覆されるようになり、斜め方向への電界Ｅｉを弱めることができる。

なお、図１８に示した第二例においては、低誘電率誘電体６ａの厚みを一段階で厚くしたが、低誘電率誘電体６ａの厚みを、その外周から凸部５ａの側面４５に向かって階段状に厚みを増していくようにしても良い。

図１９は第７の実施形態に係るフォーカスリングの第三例を示した断面図である。

図１９に示すように、第三例に係るフォーカスリング６が、図１７に示した第一例に係るフォーカスリング６と異なるところは、凸部５ａの側面４５の下部を窪ませ、この窪ませた部分に、低誘電率誘電体６ａを形成したことである。

第三例によれば、凸部５ａの側面４５の下部と、耐プラズマ性誘電体６ｂとの間に、低誘電率誘電体６ａが介在する。このため、第一例に係るフォーカスリング６と同様に、斜め方向への電界Ｅｉを弱めることができ、上述した第６の実施形態と同様の利点を得ることができる。

以上、この発明をいくつかの実施形態により説明したが、この発明は上記いくつかの実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、本発明をＦＰＤ用のガラス基板のプラズマ処理に適用した場合について示したが、これに限るものではなく、他の種々の基板に対して適用可能である。

また、フォーカスリングにおける誘電体の積層数は、図２乃至図６、図８に示したように二層、又は図７に示したように三層を例示したが、誘電体の積層数は、二層、三層に限られるものではない。

また、フォーカスリングにおける分割数は、図３に示したように、四分割としたが、フォーカスリングの分割数は、四分割に限られるものではない。

さらに、上記いくつかの実施形態は、任意に組み合わせて実施することも可能である。

２…処理チャンバ（処理室）、５…基材（下部電極）、５ａ…凸部、５ｂ…フランジ部、６…フォーカスリング、６ａ…低誘電率誘電体、６ａ１〜６ａ４…分割部材、６ｂ…耐プラズマ性誘電体、６ｂ１〜６ｂ４…分割部材、７…絶縁リング、９…分割部材６ａ１〜６ａ４のつなぎ目、１０…分割部材６ｂ１〜６ｂ４のつなぎ目、２０…シャワーヘッド（上部電極）、５１…誘電体シール部材、５２…誘電体スペーサ、６１…耐プラズマ性コーティング。

Claims (13)

1. プラズマ処理を施す処理室内に配設された電極の周縁部に取り付けられる誘電率が異なった複数の誘電体を積層した多層構造フォーカスリングであって、
   誘電率が低い低誘電率誘電体を前記電極側に配置し、誘電率が前記低誘電率誘電体の誘電率以上で、かつ、前記低誘電率誘電体よりも耐プラズマ性が高い耐プラズマ性誘電体を前記処理室の処理空間側に配置したことを特徴とするフォーカスリング。
2. 前記低誘電率誘電体及び前記耐プラズマ性誘電体がそれぞれ複数の分割部材を繋いだ分割型であり、
   前記分割部材のつなぎ目の位置が、前記低誘電率誘電体と前記耐プラズマ性誘電体とで異なることを特徴とする請求項１に記載のフォーカスリング。
3. 前記電極が凸部と、この凸部の周囲にフランジ部とを有し、
   前記低誘電率誘電体が、前記フランジ部の縁の上を覆うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフォーカスリング。
4. 前記低誘電率誘電体の水平方向の幅が、前記フランジ部の水平方向の幅よりも広く、もしくは狭く、かつ、前記耐プラズマ性誘電体の水平方向の幅よりも狭いことを特徴とする請求項３に記載のフォーカスリング。
5. 前記フォーカスリングの外側に絶縁リングを、さらに具備し、
   前記フォーカスリングと前記絶縁リングとの境界面が、鍵型あるいは階段状であることを特徴とする請求項１に記載のフォーカスリング。
6. 前記絶縁リングが多重構造であることを特徴とする請求項５に記載のフォーカスリング。
7. 前記凸部の側面と、前記低誘電率誘電体の、前記凸部側に位置する内側面との間に、誘電体シール部材を、さらに具備することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフォーカスリング。
8. 前記誘電体シール部材の誘電率が、前記耐プラズマ性誘電体の誘電率以下であることを特徴とする請求項７に記載のフォーカスリング。
9. 前記誘電体シール部材と前記フランジ部との間に、誘電体スペーサを、さらに具備することを特徴とする請求項７に記載のフォーカスリング。
10. 前記誘電体スペーサの誘電率が、前記耐プラズマ性誘電体の誘電率以下であることを特徴とする請求項９に記載のフォーカスリング。
11. 前記電極に、高周波が印加されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフォーカスリング。
12. 前記低誘電率誘電体が、多孔質誘電体であることを特徴とする請求項１乃至請求項１１いずれか一項に記載のフォーカスリング。
13. 被処理体にプラズマ処理を施す処理室と、
    前記処理室内に配設された上部電極と、
    前記処理室内の、前記上部電極と対向する位置に配設され、請求項１乃至請求項１２いずれか一項に記載のフォーカスリングが取り付けられた下部電極と、
    を具備することを特徴とするプラズマ処理装置。

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