JP2012044145A - Shield member, component thereof, and substrate mounting stand equipped with shiel member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板処理装置の処理室内で基板を載置する基板載置台に適用されるシールド部材、その構成部品及びシールド部材を備えた基板載置台に関する。 The present invention relates to a shield member applied to a substrate mounting table on which a substrate is mounted in a processing chamber of a substrate processing apparatus, a component thereof, and a substrate mounting table including the shield member.
液晶表示装置(LCD)をはじめとするFPD(Flat Panel Display)の製造工程において、ガラス基板をはじめとする各種基板に対してプラズマ処理を施す基板処理装置が知られている。 2. Description of the Related Art A substrate processing apparatus that performs plasma processing on various substrates such as a glass substrate in a manufacturing process of an FPD (Flat Panel Display) including a liquid crystal display (LCD) is known.
このような基板処理装置においては、処理室(以下、「チャンバ」という。)内で基板を支持する基板載置台と、該基板載置台と処理空間を隔てて対向するように配置された上部電極とを有し、下部電極として機能する基板載置台にプラズマ生成用の高周波電力(RF)を印加すると共に、チャンバ内の処理空間に処理ガスを導入してプラズマを生成させ、生成したプラズマを用いて基板載置台の基板載置面に載置された基板に対して所定のプラズマ処理が施される。 In such a substrate processing apparatus, a substrate mounting table that supports a substrate in a processing chamber (hereinafter referred to as “chamber”), and an upper electrode disposed so as to face the substrate mounting table with a processing space therebetween. And applying a high frequency power (RF) for plasma generation to a substrate mounting table functioning as a lower electrode, introducing a processing gas into a processing space in the chamber to generate plasma, and using the generated plasma Then, a predetermined plasma treatment is performed on the substrate placed on the substrate placement surface of the substrate placement table.
基板載置台の基板載置面は矩形を呈しており、その外周部には、プラズマのフォーカス性の向上及びRFの絶縁を確保するために、シールド部材としてのシールドリングが配置されている。シールドリングは、アルミナ(Al2O3)をはじめとする絶縁性のセラミックスで構成されており、例えば、下部電極の基材にねじによって固定される。シールドリングは、矩形の下部電極の基板載置面の周囲を囲む矩形の環状体であるために一体成形が困難であること、及び近年の産業界の要請等に伴って処理基板が大型化していることから、通常、複数の構成部材の組合せによって形成されている。 The substrate mounting surface of the substrate mounting table has a rectangular shape, and a shield ring as a shield member is disposed on the outer periphery of the substrate mounting table in order to improve plasma focusing and ensure RF insulation. The shield ring is made of insulating ceramics such as alumina (Al 2 O 3 ), and is fixed to the base of the lower electrode with screws, for example. Since the shield ring is a rectangular annular body surrounding the periphery of the substrate mounting surface of the rectangular lower electrode, it is difficult to integrally form it, and the processing substrate has become larger due to recent industry demands. Therefore, it is usually formed by a combination of a plurality of constituent members.
図12は、従来のシールドリングの構成を示す図である。 FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a conventional shield ring.
図12において、下部電極100の矩形の基板載置面106の周囲を囲むようにシールドリング105が配置されている。シールドリング105は、平面図上略L字状の4つのリング構成部品101〜104の組合せ体である。各リング構成部品101〜104は、それぞれL字状の角部の近傍と、該角部に連設された長尺部の先端部近傍の2カ所にねじ孔107を有し、各リング構成部品101〜104は、ねじ孔107に装着された固定ねじによって下部電極100の基板載置面106の周囲を構成するフランジ部に固定されている。
In FIG. 12, a
ところで、シールドリング105は、処理目的に応じて加熱される下部電極100からの伝熱、及びプラズマの連続照射等によって加熱され、熱膨張する。このとき、隣接するリング構成部品相互の当接面において、膨張することにより他方を押す力が発生し、これによって、例えば、ねじ孔107と固定ねじ(図示省略)とのクリアランス分だけ変位するので、シールドリング105と基板処理面106との間に隙間が生じることがある。
By the way, the
また、基材がアルミニウム等の金属からなる下部電極100とセラミックスからなるシールドリング105との間に熱膨張差があるために、プラズマ処理中に、プラズマの連続照射を受けたシールドリング105と下部電極100との間に隙間が生じることがある。
Further, since there is a difference in thermal expansion between the
さらにまた、加熱後の冷却によってシールドリング105が熱収縮すると、各リング構成部品は元の配置状態に戻らず、シールドリング105が変形してリング構成部品相互間に隙間が生じ、これによって、シールドリング105と下部電極100との間にも隙間が生じることがある。
Furthermore, when the
シールドリング105と下部電極100との間に隙間が生じると、この隙間にプラズマが進入し、例えば、下部電極100のセラミックス溶射が削られて下部電極100における異常放電(アーキング)又はエロージョンが発生する原因となる。
When a gap is generated between the
このようなシールドリング105と下部電極100との間の隙間の発生を防止するために、隣接するリング構成部品を引きつけるように付勢する付勢部材を設けたリング構成部品や、各リング構成部品を下部電極の中心部に向かって付勢する付勢部材を設けたシールドリングが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
In order to prevent the occurrence of such a gap between the
しかしながら、シールド部材を構成するリング構成部品に対して特定の方向に働く作用力を付与するための付勢部材を組み込むことは、必ずしも容易ではない。一方、熱膨張による変形を防止するために、リング構成部品を下部電極の基材に固定する固定ねじの締結力を大きくすると、下部電極基材への締結時又は熱膨張時においてリング構成部品が破損し易くなるという問題がある。 However, it is not always easy to incorporate an urging member for applying an acting force acting in a specific direction to the ring component constituting the shield member. On the other hand, in order to prevent deformation due to thermal expansion, if the fastening force of the fixing screw that fixes the ring component to the base of the lower electrode is increased, the ring component will be removed when fastened to the lower electrode base or during thermal expansion. There is a problem of being easily damaged.
本発明の課題は、熱膨張しても下部電極との間に隙間が発生せず、下部電極における異常放電及びエロージョンの発生を防止することができるシールド部材、その構成部品及びシールド部材を備えた基板載置台を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a shield member that can prevent the occurrence of abnormal discharge and erosion in the lower electrode without causing a gap between the lower electrode even if it is thermally expanded, and its component parts and shield member. It is to provide a substrate mounting table.
上記課題を解決するために、請求項1記載のシールド部材の構成部品は、矩形の基板にプラズマ処理を施す基板処理装置の処理室内で前記基板を載置する載置台の矩形の載置面の周囲を囲むように設けられたシールド部材の構成部品であって、前記矩形の載置面の一辺に沿って配置される絶縁性の長尺状物からなり、該長尺状物の長さ方向の一端に設けられた固定部と、該固定部とは前記長尺状物の長さ方向に離間して設けられた少なくとも1つのガイド部とを有することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the component of the shield member according to claim 1 is a rectangular mounting surface of a mounting table for mounting the substrate in a processing chamber of a substrate processing apparatus for performing plasma processing on the rectangular substrate. A component part of a shield member provided so as to surround the periphery, comprising a long insulating material disposed along one side of the rectangular mounting surface, and a length direction of the long material The fixing part is provided at one end of the long object, and the fixing part has at least one guide part that is provided apart from the long object in the length direction.
請求項2記載のシールド部材の構成部品は、請求項1記載のシールド部材の構成部品であって、前記固定部としての固定用のねじ孔によって一端が前記載置台の基材に固定され、他端が前記少なくとも1つのガイド部としての支持用のねじ孔によって変位自在に支持され、前記固定された一端を起点にして前記長尺状物の長さ方向に沿って熱膨張又は熱収縮可能であることを特徴とする。 The component part of the shield member according to claim 2 is the component part of the shield member according to claim 1, wherein one end is fixed to the base material of the mounting table by a fixing screw hole as the fixing part, An end is supported displaceably by a screw hole for support as the at least one guide portion, and can be thermally expanded or contracted along the length direction of the elongated object with the fixed end as a starting point. It is characterized by being.
請求項3記載のシールド部材の構成部品は、請求項2記載のシールド部材の構成部品であって、前記固定用のねじ孔は、該固定用のねじ孔のある平面上において真円状であり、前記支持用のねじ孔は、該支持用のねじ孔のある平面上において前記長尺状物の長さ方向に長い楕円形若しくは両端が半円である矩形であることを特徴とする。 The component part of the shield member according to claim 3 is the component part of the shield member according to claim 2, wherein the fixing screw hole has a perfect circle shape on a plane having the fixing screw hole. The screw hole for support is an ellipse that is long in the length direction of the elongated object or a rectangle that is semicircular at both ends on a plane with the screw hole for support.
請求項4記載のシールド部材の構成部品は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のシールド部材の構成部品であって、前記矩形の載置面の角部はそれぞれアール面による面取り処理が施されており、前記長尺状物の一端の側面に前記面取りされた前記載置面の角部に当接するアール面を有する突起部が設けられていることを特徴とする。 The component part of the shield member according to claim 4 is the component part of the shield member according to any one of claims 1 to 3, wherein each corner of the rectangular mounting surface is chamfered by a rounded surface. And a protrusion having a rounded surface that abuts against a corner of the chamfered mounting surface is provided on a side surface of one end of the long object.
請求項5記載のシールド部材の構成部品は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のシールド部材の構成部品であって、前記矩形の載置面の角部はそれぞれ平面による面取り処理が施されており、前記長尺状物の一端の側面に前記面取りされた前記載置面の角部に当接する平面を有する突起部が設けられていることを特徴とする。 The component part of the shield member according to claim 5 is the component part of the shield member according to any one of claims 1 to 3, and each corner portion of the rectangular mounting surface is chamfered by a flat surface. And a protrusion having a flat surface in contact with a corner portion of the chamfered mounting surface is provided on a side surface of one end of the long object.
請求項6記載のシールド部材の構成部品は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のシールド部材の構成部品であって、前記長尺状物における前記矩形の載置面に対向する側面は、突起部を有さない平面であることを特徴とする。 The component part of the shield member according to claim 6 is the component part of the shield member according to any one of claims 1 to 3, and is a side surface of the elongated object that faces the rectangular placement surface. Is a flat surface having no protrusions.
請求項7記載のシールド部材の構成部品は、請求項1乃至6いずれか1項に記載のシールド部材の構成部品であって、前記長尺状物は、他の長尺状物と組み合わせてシールド部材を形成する際に段差構造の嵌め合い部を形成するための突出部を有することを特徴とする。 The component of the shield member according to claim 7 is the component of the shield member according to any one of claims 1 to 6, wherein the long object is combined with another long object to be shielded. It has a projection part for forming the fitting part of a level | step difference structure when forming a member, It is characterized by the above-mentioned.
上記課題を解決するために、請求項8記載のシールド部材は、矩形の基板にプラズマ処理を施す基板処理装置の処理室内で前記基板を載置する載置台の矩形の載置面の周囲を囲むように配置されるシールド部材であって、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の構成部品の組合せ体からなり、前記各構成部品の長さ方向の一端の端面が、隣接する他の構成部品の長さ方向の一端の側面に当接し、他端の側面が、前記隣接する他の構成部品とは異なる隣接する別の構成部品の長さ方向の一端の端面に当接するようにそれぞれ組合せられ、前記各構成部品の長さ方向の一端が前記固定部によって前記載置台の基材に固定され、他端が前記少なくとも1つのガイド部によって変位自在に支持され、前記各構成部品が、前記固定された一端を起点にして前記長尺状物の長さ方向に沿って熱膨張又は熱収縮可能に配列されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the shield member according to claim 8 surrounds a rectangular mounting surface of a mounting table for mounting the substrate in a processing chamber of a substrate processing apparatus that performs plasma processing on the rectangular substrate. A shield member arranged as described above, comprising the combination of component parts according to any one of claims 1 to 3, wherein one end face in the longitudinal direction of each component part is adjacent to another Each of the components is in contact with the side surface of one end in the length direction, and the side surface of the other end is in contact with the end surface of one end in the length direction of another adjacent component that is different from the other adjacent components. Combined, one end in the length direction of each component is fixed to the base material of the mounting table by the fixing portion, the other end is supported displaceably by the at least one guide portion, each component, Starting from the fixed end Characterized in that along the length of the elongated material is thermally expanded or thermally shrinkable arranged.
請求項9記載のシールド部材は、請求項8記載のシールド部材であって、前記固定部としての固定用のねじ孔に装着される固定ねじの締め付けトルクを、前記ガイド部としての支持用のねじ孔に装着される支持ねじの締め付けトルクよりも大きくしたことを特徴とする。 The shield member according to claim 9 is the shield member according to claim 8, wherein a tightening torque of a fixing screw mounted in a fixing screw hole as the fixing portion is used as a supporting screw as the guide portion. It is characterized by being larger than the tightening torque of the support screw attached to the hole.
請求項10記載のシールド部材は、請求項8又は9記載のシールド部材であって、前記各構成部品の長さ方向の一端の端面と、前記隣接する他の構成部品の長さ方向の一端の側面との当接部に、前記基板載置面に対して垂直方向及び水平方向からのプラズマの進入を阻止する段差構造の嵌め合い部が形成されていることを特徴とする。
The shield member according to
請求項11記載のシールド部材は、請求項10記載のシールド部材であって、前記段差構造の一部は、前記各構成部品の一端の端面と、前記隣接する他の構成部品の前記一端の側面との当接部に形成された凹部に遊嵌される入れ子部材で構成されていることを特徴とする。
The shield member according to claim 11 is the shield member according to
請求項12記載のシールド部材は、請求項11記載のシールド部材であって、前記凹部と前記入れ子部材との間に、前記各構成部品の長さ方向に沿った熱膨張又は熱収縮に起因する変位を吸収する隙間が設けられていることを特徴とする。
The shield member according to
請求項13記載のシールド部材は、請求項12記載のシールド部材であって、前記凹部における前記入れ子部材の挿入口は、サイドシールド部材で封止することによって前記凹部内へのプラズマの進入が阻止されていることを特徴とする。
The shield member according to
請求項14記載のシールド部材は、請求項8乃至13のいずれか1項に記載のシールド部材であって、前記矩形の載置面の角部はそれぞれアール面による面取り処理が施されており、前記各構成部品の一端の側面に前記面取りされた前記載置面の角部に当接するアール面を有する突起部が設けられていることを特徴とする。
The shield member according to
請求項15記載のシールド部材は、請求項8乃至13のいずれか1項に記載のシールド部材であって、前記矩形の載置面の角部はそれぞれ平面による面取り処理が施されており、前記各構成部品の一端の側面に前記面取りされた前記載置面の角部に当接する平面を有する突起部が設けられていることを特徴とする。
The shield member according to
請求項16記載のシールド部材は、請求項8乃至13のいずれか1項に記載のシールド部材であって、前記矩形の載置面の角部はそれぞれアール面による面取り処理が施されており、各面取り面と、前記各構成部品の一端の端面及び隣接する他の構成部品の前記一端の側面の接合部との隙間を埋める前記構成部品とは独立したアール面を有する隙間嵌合部材を備えていることを特徴とする。
The shield member according to
請求項17記載のシールド部材は、請求項8乃至13のいずれか1項に記載のシールド部材であって、前記矩形の載置面の角部はそれぞれ平面による面取り処理が施されており、各面取り面と、前記各構成部品の一端の端面及び隣接する他の構成部品の前記一端の側面の接合部との隙間を埋める前記構成部品とは独立した平面を有する三角柱状の隙間嵌合部材を備えていることを特徴とする。
The shield member according to
請求項18記載のシールド部材は、請求項17記載のシールド部材であって、前記三角柱状の隙間嵌合部材の一端に、該三角柱状の隙間嵌合部材が前記載置面の各角部に形成された平面による面取り面と、前記各構成部品の一端の端面及び隣接する他の構成部品の前記一端の側面の接合部との隙間に嵌合された際、前記載置面の各角部の形状を、見かけ上前記載置面の角部をアール面によって面取りした際の形状と同様の形状にするためのアール面を備えた凸部が形成されていることを特徴とする。
The shield member according to
請求項19記載のシールド部材は、請求項18記載のシールド部材であって、前記アール面を備えた凸部の端面は、前記載置面と同一平面上にあるか又は前記載置面よりも引っ込んでいることを特徴とする。
The shield member according to claim 19 is the shield member according to
上記課題を解決するために、請求項20記載の基板載置台は、請求項8乃至19のいずれか1項に記載のシールド部材を備えていることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, a substrate mounting table according to a twentieth aspect includes the shield member according to any one of the eighth to nineteenth aspects.
本発明によれば、シールド部材の構成部品が、矩形の載置面の一辺に沿って配置される絶縁性の長尺状物からなり、該長尺状物の長さ方向の一端に設けられた固定部と、該固定部とは長尺状物の長さ方向に離間して設けられた少なくとも1つのガイド部を有するので、この構成部品を、各構成部品の長さ方向の一端の端面が、隣接する他の構成部品の長さ方向の一端の側面に当接し、他端の側面が、隣接する他の構成部品とは異なる隣接する別の構成部品の一端の端面に当接するようにそれぞれ組合せ、各構成部品において他の構成部品と当接する端面のある側の長さ方向の一端を固定部によって載置台の基材に固定し、他端を、ガイド部によって変位自在に支持することにより、各構成部品が、固定された一端を起点にして長尺状物の長さ方向に沿って熱膨張又は熱収縮可能に配列されている。したがって、シールド部材若しくは載置面が加熱されても膨張及び収縮に伴う該シールド部材と下部電極との間における隙間の発生を防止することができ、これによって、シールド部材と下部電極との間にプラズマが進入することによる下部電極の異常放電やエロージョンの発生を防止することができる。また、載置面の角部に平面による面取りを施し三角柱状の嵌合部材を挿入することにより、ガラス基板のオリフラ(orientation flat:位置合せのための切り欠き)が大きい場合やガラス基板を載置する際の位置精度が悪い場合などのように電極上に載置される基板のオリフラの位置によって生じる下部電極のエロージョンを防止することができる。 According to the present invention, the component part of the shield member is composed of an insulating long material disposed along one side of the rectangular mounting surface, and is provided at one end in the length direction of the long material. Since the fixed portion and the fixed portion have at least one guide portion that is spaced apart in the length direction of the long object, this component is connected to the end face of one end in the length direction of each component. Is in contact with the side surface of one end in the longitudinal direction of another adjacent component, and the side surface of the other end is in contact with the end surface of one end of another adjacent component different from the other adjacent component In each component, one end in the length direction on the side with the end face in contact with each other component is fixed to the base of the mounting table by the fixing portion, and the other end is supported by the guide portion so as to be displaceable. The length of the long object from the fixed end of each component Is thermal expansion or contraction can be arranged along the direction. Therefore, even if the shield member or the mounting surface is heated, it is possible to prevent the occurrence of a gap between the shield member and the lower electrode due to expansion and contraction, and thereby, between the shield member and the lower electrode. Abnormal discharge and erosion of the lower electrode due to the plasma entering can be prevented. In addition, by chamfering the corner of the mounting surface with a flat surface and inserting a triangular prism-shaped fitting member, the glass substrate can be mounted when the orientation flat (orientation flat) is large. It is possible to prevent erosion of the lower electrode caused by the position of the orientation flat of the substrate placed on the electrode, such as when the positional accuracy when placing is poor.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るシールド部材が適用される基板載置台を備えた基板処理装置の概略構成を示す断面図である。この基板処理装置は、例えば、液晶表示装置(LCD)製造用のガラス基板に所定のプラズマ処理を施すものである。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus including a substrate mounting table to which a shield member according to a first embodiment of the present invention is applied. This substrate processing apparatus performs, for example, a predetermined plasma process on a glass substrate for manufacturing a liquid crystal display device (LCD).
図1において、基板処理装置10は、例えば1辺が数mの矩形のガラス基板G(以下、単に「基板」という。)を収容する処理室(チャンバ)11を有し、該チャンバ11内部の図中下方には基板Gを載置する載置台(サセプタ)12が配置されている。サセプタ12は、例えば、表面がアルマイト処理されたアルミニウムやステンレス等からなる基材13で構成されており、基材13は絶縁部材14を介してチャンバ11の底部に支持されている。基材13は断面凸型を呈しており、その上部平面は基板Gを載置する基板載置面13aとなっている。
In FIG. 1, a
基板載置面13aの周囲を囲むようにシールド部材としてのシールドリング15が設けられており、シールドリング15は、例えばアルミナ等の絶縁性セラミックスで構成された長尺状物であるリング構成部品の組合せ体からなっている。
A
基材13の上部は静電電極板16を内蔵し、静電チャックとして機能する。静電電極板16には直流電源17が接続されており、静電電極板16に正の直流電圧が印加されると、基板載置面13aに載置された基板Gにおける静電電極板16側の面(以下、「裏面」という。)には負電位が発生し、これによって静電電極板16及び基板Gの裏面の間に電位差が生じ、該電位差に起因するクーロン力又はジョンソン・ラーベック力により、基板Gが基板載置面13aに吸着保持される。
The upper part of the
基材13の内部には、基材13及び基板載置面13aに載置された基板Gの温度を調節するための温度調節機構(図示省略)が設けられている。この温度調節機構に、例えば、冷却水やガルデン(登録商標)等の冷媒が循環供給され、該冷媒によって冷却された基材13は基板Gを冷却する。
Inside the
基材13の周囲には、シールドリング15と基材13との当接部を含む側面を覆うサイドシールド部材としての絶縁リング18が配置されている。絶縁リング18は絶縁性のセラミックス、例えばアルミナで構成されている。
Around the
チャンバ11の底壁、絶縁部材14及び基材13を貫通する貫通孔に、昇降ピン21が昇降可能に挿通されている。昇降ピン21は基板載置面13aに載置される基板Gの搬入及び搬出時に作動するものであり、基板Gをチャンバ11内に搬入する際又はチャンバ11から搬出する際には、サセプタ12の上方の搬送位置まで上昇し、それ以外のときには基板載置面13a内に埋設状態で収容されている。
An elevating pin 21 is inserted in a through-hole penetrating the bottom wall of the chamber 11, the insulating
基板載置面13aには、図示省略した複数の伝熱ガス供給孔が開口している。複数の伝熱ガス供給孔は伝熱ガス供給部に接続され、伝熱ガス供給部から伝熱ガスとして、例えばヘリウム(He)ガスが基板載置面13a及び基板Gの裏面の間隙に供給される。基板載置面13a及び基板Gの裏面の間隙に供給されたヘリウムガスは基板Gの熱をサセプタ12に効果的に伝達する。
A plurality of heat transfer gas supply holes (not shown) are opened in the
サセプタ12の基材13には、高周波電力を供給するための高周波電源23が整合器24を介して接続されている。高周波電源23からは、例えば13.56MHzの高周波電力(RF)が印加され、サセプタ12は下部電極として機能する。整合器24は、サセプタ12からの高周波電力の反射を低減して高周波電力のサセプタ12への印加効率を最大にする。
A high
基板処理装置10では、チャンバ11の内側壁とサセプタ12の側面とによって側方排気路26が形成される。この側方排気路26は排気管27を介して排気装置28に接続されている。排気装置28としてのTMP(Turbo Molecular Pump)及びDP(Dry Pump)やMBP(Mechanical Booster Pump)(ともに図示省略)はチャンバ11内を真空引きして減圧する。具体的には、DP若しくはMBPはチャンバ11内を大気圧から中真空状態(例えば、1.3×10Pa(0.1Torr)以下)まで減圧し、TMPはDP若しくはMBPと協働してチャンバ11内を中真空状態より低い圧力である高真空状態(例えば、1.3×10−3Pa(1.0×10−5Torr)以下)まで減圧する。なお、チャンバ11内の圧力はAPCバルブ(図示省略)によって制御される。
In the
チャンバ11の天井部分には、サセプタ12と対向するようにシャワーヘッド30が配置されている。シャワーヘッド30は内部空間31を有するとともに、サセプタ12との間の処理空間Sに処理ガスを吐出する複数のガス孔32を有する。シャワーヘッド30は接地されており、下部電極として機能するサセプタ12と共に一対の平行平板電極を構成している。
A
シャワーヘッド30は、ガス供給管36を介して処理ガス供給源39に接続されている。ガス供給管36には、開閉バルブ37及びマスフローコントローラ38が設けられている。また、処理チャンバ11の側壁には基板搬入出口34が設けられており、この基板搬入出口34はゲートバルブ35により開閉可能となっている。そして、このゲートバルブ35を介して処理対象である基板Gが搬入出される。
The
基板処理装置10では、処理ガス供給源39から処理ガス導入管36を介して処理ガスが供給される。供給された処理ガスは、シャワーヘッド30の内部空間31及びガス孔32を介してチャンバ11の処理空間Sへ導入される。導入される処理ガスは、高周波電源23からサセプタ12を介して処理空間Sへ印加されるプラズマ生成用の高周波電力(RF)によって励起されてプラズマとなる。プラズマ中のイオンは、基板Gに向かって引きこまれ、基板Gに対して所定のプラズマエッチング処理を施す。
In the
基板処理装置10の各構成部品の動作は、基板処理装置10が備える制御部(図示省略)のCPUがプラズマエッチング処理に対応するプログラムに応じて制御する。
The operation of each component of the
図2は、本発明の第1の実施の形態に係るシールドリングの構成を示す図であり、図2(A)は平面図、図2(B)は図2(A)のII−II線に沿った断面図である。 2A and 2B are diagrams showing the configuration of the shield ring according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2A is a plan view, and FIG. 2B is a line II-II in FIG. FIG.
図2(A)において、シールドリング15は、下部電極として機能するサセプタ12(以下、「下部電極」という。)の矩形の基板載置面13aの周囲を囲むように配置されており、矩形の基板載置面13aの対向する2つの短辺に沿ってそれぞれ配置された長尺状のリング構成部品41、42と、対向する2つの長辺に沿ってそれぞれ配置された長尺状のリング構成部品43、44との組合せ体で構成されている。
In FIG. 2A, the
リング構成部品41〜44は、長尺状物の長さ方向の一端である固定端に設けられた固定用のねじ孔45と、該固定用のねじ孔45とは長尺状物の長さ方向に離間して設けられた支持用のねじ孔46を有する。支持用のねじ孔46は少なくとも1つ設けられるが、長尺状物の長さに応じて2つ又はそれ以上設けることもできる。このとき各支持用のねじ孔46は、例えば等間隔に設けることもできる。
The
ここで、固定用のねじ孔45はリング構成部品の固定端を基材13に固定するための固定部として機能するものであり、ねじ孔に垂直な断面において遊びが少なく、平面上における形状が真円状に形成される。一方、支持用のねじ孔46は、固定端に対向する他端である自由端を長尺状物の長さ方向に変位自在にガイドし支持するガイド部として機能するものであり、ねじ孔に垂直な断面において遊びがあり、平面上における形状が楕円形若しくは両端が半円となる矩形に形成される。支持用のねじ孔46における断面の長径は、各構成部材41〜44が熱膨張しても、支持用のねじ孔46に装着される支持ねじが構成部材の熱膨張を規制しない程度の長さを有するものとし、長径の長さは、例えば、第5.5世代と呼ばれるFPD用ガラス基板を処理する際には、7mm〜10.5mmであることが好ましく、処理するガラス基板のサイズが大きくなるにつれ、より長くすることが好ましい。
Here, the fixing
固定用のねじ孔に装着される固定ねじの締め付けトルクは、支持用のねじ孔に装着される支持ねじの締め付けトルクよりも大きくすることが好ましい。これによって、リング構成部品41〜44の固定端41a〜44aを確実に固定し、また、自由端41b〜44bをルーズに支持して熱膨張時又は熱収縮時のその移動を確保することができる。
It is preferable that the tightening torque of the fixing screw attached to the fixing screw hole is larger than the tightening torque of the support screw attached to the supporting screw hole. As a result, the fixed ends 41a to 44a of the
固定ねじの締め付けトルクは、例えば8×(1±0.05)kgf・cm(0.75〜0.8N・m)程度であり、支持ねじの締め付けトルクは、例えば固定ねじの締め付けトルクよりも若干小さく、例えば6〜8kgf・cm(0.6〜0.8N・m)程度である。ただし、膨張による延び量を制限する必要がある場合などにおいては、これらのトルクを、セラミックスが破損しない程度の範囲内でより強く締め、シールドリングの移動を制約することも可能である。 The tightening torque of the fixing screw is, for example, about 8 × (1 ± 0.05) kgf · cm (0.75 to 0.8 N · m), and the tightening torque of the support screw is, for example, higher than the tightening torque of the fixing screw. It is slightly small, for example, about 6 to 8 kgf · cm (0.6 to 0.8 N · m). However, when it is necessary to limit the amount of extension due to expansion, it is possible to restrict the movement of the shield ring by tightening these torques more strongly within a range that does not damage the ceramics.
リング構成部品41の固定端41aの端面は、隣接する他のリング構成部品43の長さ方向の端部43b(自由端)の側面に当接し、他端である移動端41bの側面が、隣接する他のリング構成部品43とは異なる隣接する別のリング構成部品44の端部44a(固定端)の端面に当接するように配置されている。リング構成部品42及び44は、それぞれ基板載置面13aの中心点Cに対してリング構成部品41及び43と点対象となるように配置されている。
The end surface of the
図2(B)において、下部電極12の基材13は断面凸状を呈しており、該断面凸状体の上部平面が基板載置面13aとなり、段差部表面がフランジ部13bとなる。
In FIG. 2B, the
各リング構成部品41〜44の固定端41a〜44aはそれぞれ固定用のねじ孔45に装着された固定ねじ(図示省略)によって基材13のフランジ部13bに固定されている。また、各リング構成部品41〜44は、支持用のねじ孔46を貫通する支持ねじ(図示省略)によって自由端41b〜44bが、基材13のフランジ部に対して変位自在に支持され、これによって、各リング構成部品41〜44は固定端41a〜44aを起点にして長尺状物の長さ方向に沿って熱膨張又は熱収縮可能に支持されている。
The fixed ends 41 a to 44 a of the
ここで、各リング構成部品41〜44の熱膨張又は熱収縮持時における自由端41b〜44bの移動方向には隣接するリング構成部品が存在しないので、自由端の移動が妨げられることはない。これによって、熱膨張時における隣接するリング構成部品同士の押し合いを防止して、シールドリング15の変形の発生及び熱収縮によるシールドリング15と基板載置面13aとの間における隙間の発生を防止することができる。
Here, since there is no adjacent ring component in the moving direction of the free ends 41b to 44b when the
下部電極12の基板載置面13aの角部はそれぞれアール状に面取り処理されている。従って、この面取り面とシールドリング15との間の隙間を埋めるために、各構成部品41〜44の固定端41a〜44aの側面にアール面を有する突起部が設けられている。これによって、面取り面とシールドリング15との間の隙間からプラズマが進入することを防止することができる。また、アール面を有する突起部を固定端側に設けたので、熱膨張又は熱収縮時における隙間の発生を好適に防止することができる。なお、基板載置面13aの角部はアール形状に限らず平坦なC面形状であってもよく、また、この場合は、上記突起部はこれに合わせた平坦な形状となる。
The corners of the
図3は、図2のシールドリング15が熱膨張した状態を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which the
図3において、シールドリング15の各構成部材41〜44は、固定端41a〜44aを固定する固定ねじを起点として自由端41b〜44b方向に膨張しており、自由端41b〜44bは、熱膨張によって延びた長さに相当する寸法だけ変位している。
In FIG. 3, each of the
図4は、図2の下部電極12が熱膨張した状態を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a state where the
図4において、シールドリング15の各構成部材41〜44が基板載置面13aの各辺に一対一で当接するように配置されているので、下部電極12はシールドリング15を構成する各構成部材間に隙間を生じさせない。従って、下部電極12とシールドリング15との間における隙間は発生しない。
In FIG. 4, the
本実施の形態によれば、シールドリング15の一端である固定端41a〜44aを固定用のねじ孔45に装着される固定ねじによって確実に固定し、他端である自由端41b〜44bを支持用のねじ孔46に装着される支持ねじによって熱膨張又は熱収縮方向に変位可能に支持すると共に、自由端41b〜44bの移動方向に他のリング構成部品が存在しないように組合せたので、シールドリング15がプラズマの連続照射によって加熱され、熱膨張しても内部応力が発生することがない。従って、シールドリング15の変形及びシールドリング15と下部電極12との間に隙間を生じることがなく、隙間にプラズマが進入することによる下部電極12における異常放電、エロージョン等の発生を防止することができる。
According to the present embodiment, the fixed ends 41a to 44a that are one end of the
また、本実施の形態によれば、シールドリング15をリング構成部品41〜44の組合せ体で構成したので、各リング構成部品41〜44の形状を、例えば略短冊状の簡易形状とすることができる。従って、各リング構成部品及びシールドリングの製作コストを削減することができる。
Moreover, according to this Embodiment, since the
本実施の形態において、リング構成部品は、絶縁性のセラミックス、例えばアルミナ(Al2O3)、イットリア、窒化シリコン、石英などで構成される。リング構成部品41〜44における固定用のねじ孔45は、該リング構成部品の固定端から極力近い位置にあることが好ましく、例えば、30〜40mm若しくはそれ以下に設けられることが好ましい。固定用のねじ孔45の固定端端面との間隔が300mm以上となると、その部分の熱膨張が無視できなくなり、各リング構成部品の固定端と、該固定端に当接する他のリング構成部品との接合面に歪みが発生する。また、ねじとしては、ステンレスねじ、セラミックスねじ、アルミねじ等が用いられる。
In the present embodiment, the ring component is made of an insulating ceramic such as alumina (Al 2 O 3 ), yttria, silicon nitride, quartz, or the like. The screw holes 45 for fixing in the
本実施の形態において、各リング構成部品41〜44を、基材13のフランジ部13bに固定又は変位自在に支持させる締め付け部材としてねじを適用したが、各リング構成部品41〜44を基材13のフランジ部13bへ固定又は支持させる締め付け部材としては、ねじの外、固定部分については、例えば、クランプ等による圧接や、各リング構成部材とフランジとの嵌め込み構造による固定など、変異自在部分については各リング構成部材側方の衝立や溝、各リング構成部材とフランジとの嵌め込み式のレール等により一方向に変位を制限することにできるガイド部材などを用いてもよい。
In the present embodiment, a screw is applied as a fastening member that supports each
次に、第1の実施の形態の変形例について説明する。 Next, a modification of the first embodiment will be described.
図5は、第1の実施の形態の変形例としてのシールドリングの構成を示す図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a shield ring as a modification of the first embodiment.
図5において、この変形例が、第1の実施の形態と異なる点は、シールドリンク15を構成するリング構成部品41〜44におけるアール状の突起部を無くしてそれぞれ短冊状のリング構成部品51〜54とし、下部電極12の矩形の基板載置面13aの4つの角部と、シールドリング15の各構成部材相互の当接部との間の隙間を埋めるアール面を有する隙間嵌合部材55を別体として設けたものである。
In FIG. 5, this modified example is different from the first embodiment in that the ring-shaped
このようなシールドリング15においても、第1の実施の形態と同様、シールドリング15と下部電極12の基板載置面13aとの間の隙間をなくして、下部電極12における異常放電やエロージョンの発生を防止することができる。
In such a
また、本変形例によれば、リング構成部品51〜54を単純な短冊形状とすることができるので、材料取りを小さくすることができると共に、アール形状の突起部の破損の虞が少なくて取り扱いが容易である。また、アール面を有する隙間嵌合部材55はプラズマの連続照射を受けて消耗するが、製造及び交換が容易であり、コスト的にもメリットがある。
In addition, according to this modification, the
図6は、本発明の第2の実施の形態に係るシールドリングの要部の構成を示す説明図であり、図6(A)は、要部平面図、図6(B)は要部斜視図、図6(C)は入れ子部材及び該入れ子部材に載置されたアール部材を示す斜視図、図6(D)はサイドシールド部材を説明するための斜視図である。 6A and 6B are explanatory views showing the configuration of the main part of the shield ring according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6A is a plan view of the main part and FIG. 6B is a perspective view of the main part. FIG. 6 (C) is a perspective view showing a nesting member and a round member placed on the nesting member, and FIG. 6 (D) is a perspective view for explaining the side shield member.
図6において、このシールドリング60は、リング構成部品61及び62と、該リング構成部品61及び62にそれぞれ基板載置面の中心点を基準に点対称の配置された図示省略した2つのリング構成部品とから主として構成されている。
In FIG. 6, this
このシールドリング60は、各リング構成部品の長さ方向の一端である固定端の端面と、該リング構成部品に隣接する他のリング構成部品の長さ方向の一端の側面との当接部に、基板載置面13aに対して垂直方向及び水平方向からのプラズマの進入を阻止する段差構造の嵌め合い部を形成したものである。
The
すなわち、リング構成部品62の固定端62aの端面、及びリング構成部品61の自由端61bの側面には、それぞれ図中下方が四角柱状に削り取られた段差部62c及び61cが設けられている。これによって、リング構成部品62の固定端62aの端面とリング構成部品61の自由端61bの側面との当接部には、段差部62cと段差部61cとで形成される凹部64が形成される。
That is, stepped
凹部64には、図6(C)に示したような入れ子部材65が遊嵌状に挿入される。凹部64に挿入された入れ子部材65におけるアール面65aは、リング構成部品62と61との当接部からシールドリング60の内側に突出して図示省略した下部電極12の面取りされた矩形の基板載置面13aの面取り面に当接する。入れ子部材65のアール面65aを有する部分の上部には、アール面65aと同様のアール面を有する隙間嵌合部材66が別体として載置され、これによって、下部電極12の基板載置面13aと、隙間嵌合部材66の上面及びリング構成部品62と61の上面とが同一平面を形成するようになる。このとき、入れ子部材65と凹部64との間には、リング構成部品61の熱膨張又は熱収縮による変位を吸収するための隙間67が形成される。
A nesting
入れ子部材65が遊嵌状に挿入された凹部64の入口が開口するサセプタ12の側面には、図6(D)に示したように、サイドシールド部材としての絶縁リング68が配置される。従って、下部電極12は、基板載置面13aに対して垂直方向だけでなく、水平方向からもプラズマ照射を受けることがない。
As shown in FIG. 6D, an insulating
本実施の形態によれば、リング構成部品62の固定端62aの端面と、リング構成部品61の自由端61bの側面との当接部は、プラズマの進入を阻止する段差構造を有しているので、下部電極12が直接プラズマの照射を受けることはない。従って、プラズマの照射に基づく異常放電やエロージョンの発生を防止することができる。
According to the present embodiment, the contact portion between the end surface of the
また、本実施の形態によれば、隙間嵌合部材66が入れ子部材65のアール状部分に載置されているので、隙間嵌合部材66と入れ子部材65との間がラビリンス構造となり、その部分におけるプラズマの進入を阻止することができる。
Further, according to the present embodiment, since the
また、本実施の形態によれば、段差構造の一部を入れ子部材で構成することによって、リング部材相互の当接部の構造が比較的単純なものとなる。従って、製作が容易で、取り扱い時の破損の虞も少なくなる。 In addition, according to the present embodiment, the structure of the contact portion between the ring members becomes relatively simple by configuring a part of the step structure with the nesting member. Therefore, manufacture is easy and the possibility of damage during handling is reduced.
本実施の形態において、入れ子部材65は、リング構成部品61、62及び下部電極12の基材13に固定されることなく、当該部材相互間に形成される凹部64に遊嵌した状態で基材13のフランジ部に載置される。従って、入れ子部材65とリング構成部品61との間には、所定の隙間が生じ、この隙間によってリング構成部品61の熱膨張による変位を吸収することができるのでシールドリングの変形を防止することができ、これによっても下部電極12へのプラズマの照射を防止して下部電極12における異常放電やエロージョンの発生を防止することができる。
In the present embodiment, the nesting
図7は、本発明の第3の実施の形態に係るシールドリングの要部の構成を示す図であり、図7(A)は要部平面図、図7(B)は要部正面図、図7(C)はリング構成部品の組み立て図である。 FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a main part of a shield ring according to a third embodiment of the present invention, FIG. 7 (A) is a main part plan view, FIG. 7 (B) is a main part front view, FIG. 7C is an assembly view of ring components.
図7において、このシールドリング70は、リング構成部品の一端の端面と、該リング構成部品に隣接する他のリング構成部品の長さ方向の一端の側面との当接部に、基板載置面13aに対して垂直方向及び水平方向からのプラズマの進入を阻止する段差構造の嵌め合い部を設けたものである。
In FIG. 7, this
通常、単純な短冊状のリング構成部品を4つ矩形に組み合わせたシールドリングでは、当接するリング構成部品相互間にわずかな隙間が生じ、この隙間からプラズマが進入して下部電極まで到達し、下部電極において異常放電又はエロージョンが発生する原因となる。従って、本実施の形態に係るシールドリング70は、各リング構成部品の当接部に垂直方向及び水平方向からのプラズマの進入を阻止する段差構造の嵌め合い部を有する。
Usually, in a shield ring that combines four simple strip-shaped ring components into a rectangular shape, a slight gap is created between the ring components that come into contact with each other, and plasma enters the lower electrode and reaches the lower electrode. This may cause abnormal discharge or erosion in the electrode. Therefore, the
リング構成部品72の固定端72aの端面には、図7(C)に示したように、基板載置面13aに対して垂直及び水平方向に鈎状となるように2段の段差部が設けられており、リング構成部品71の自由端71bには、この段差部に噛み合うような鈎状の段差部を有する突出部が設けられている。このような段差部の組み合わせによりラビリンス構造が形成される。
As shown in FIG. 7C, the end surface of the
本実施の形態によれば、リング構成部品相互の当接部に段差構造の嵌め合い部を形成したので、下部電極12への垂直方向及び水平方向からのプラズマの進入が阻止され、これによって、下部電極12における異常放電、エロージョン等のトラブルの発生を回避することができる。
According to the present embodiment, since the fitting portion of the step structure is formed in the contact portion between the ring components, the entrance of the plasma from the vertical direction and the horizontal direction to the
本実施の形態において、リング構成部品71と72との当接部、すなわち段差部の嵌め合い部におけるリング構成部品71の熱膨張方向の隙間d1及びd2(図7(A)参照)が等しくなるようにし、且つその幅を、リング構成部品71の熱膨張又は熱収縮に起因する変位を吸収するのに十分な幅、例えば1〜2mm程度とすることが好ましい。これによって、リング構成部品71及び72における熱膨張が阻害されることがないので、シールドリング70と下部電極12との間における隙間の発生を防止して、下部電極12がプラズマ照射を受けることによるトラブルの発生を回避することができる。
In the present embodiment, the contact portions between the
本実施の形態において、リング構成部品71と72との当接部におけるリング構成部品の熱膨張方向に対して直角方向の隙間e1及びe2(図7(A)参照)は、リング構成部品の組み立てに支障がない程度の隙間であれば良い。
In the present embodiment, the gaps e1 and e2 (see FIG. 7A) in the direction perpendicular to the thermal expansion direction of the ring components at the contact portion between the
次に、本発明における第4の実施の形態について説明する。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
図8は、本発明の第4の実施の形態に係るシールドリングの構成を示す図である。このシールドリングは、基板載置台の製作精度を高め、且つ下部電極の角部4箇所の溶射面のエロージョンを防止し易くするために、4つの角部に対してそれぞれアール面ではなく、平面による面取り処理が施された基板載置面13aの周囲を囲むように配置されたものである。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a shield ring according to the fourth embodiment of the present invention. In order to improve the manufacturing accuracy of the substrate mounting table and to easily prevent erosion of the sprayed surface at the four corners of the lower electrode, this shield ring is not a round surface but a flat surface for each of the four corners. It is arranged so as to surround the periphery of the
図8において、シールドリング15は、矩形の基板載置面13aの対向する2つの短辺に沿ってそれぞれ配置された長尺状のリング構成部品81、82と、対向する2つの長辺に沿ってそれぞれ配置された長尺状のリング構成部品83、84との組合せ体で構成されている。
In FIG. 8, the
リング構成部品81〜84は、長尺状物の長さ方向の一端である固定端に設けられた固定用のねじ孔85と、該固定用のねじ孔85とは長尺状物の長さ方向に離間して設けられた支持用のねじ孔86を有する。支持用のねじ孔86は少なくとも1つ設けられるが、長尺状物の長さに応じて2つ又はそれ以上設けることもできる。このとき各支持用のねじ孔86は、例えば等間隔に設けることが好ましい。
The
固定用のねじ孔85はリング構成部品の固定端を基材13に固定するためのものであり、ねじ孔に垂直な断面において遊びが少なく、平面上における形状が真円状に形成される。一方、支持用のねじ孔86は、固定端に対向する他端である自由端を変位自在に支持するものであり、ねじ孔に垂直な断面において長尺状物の長さ方向に長い楕円形若しくは両端が半円となる矩形に形成される。支持用のねじ孔86における断面の長径は、各構成部材81〜84が熱膨張しても、支持用のねじ孔86に装着される支持ねじが構成部材の熱膨張を規制しない程度の長さを有するものとし、長径の長さは、例えば、7mm〜10.5mmであることが好ましく、処理するガラス基板のサイズが大きくなる従って長くすることが好ましい。
The fixing
リング構成部品81の固定端81aの端面は、隣接する他のリング構成部品83の長さ方向の端部83b(自由端)の側面に当接し、他端である移動端81bの側面が、隣接する他のリング構成部品83とは異なる隣接する別のリング構成部品84の端部84a(固定端)の端面に当接するように配置されている。リング構成部品82及び84は、それぞれ基板載置面13aの中心点Cに対してリング構成部品81及び83と点対象となるように配置されている。
The end surface of the
各リング構成部品81〜84の固定端81a〜84aはそれぞれ固定用のねじ孔85に装着された固定ねじ(図示省略)によって図8中、紙面の奥側に配置された下部電極の基材(図示省略)のフランジ部に固定されている。また、各リング構成部品81〜84は、支持用のねじ孔86を貫通する支持ねじ(図示省略)によって自由端81b〜84bが、図8中、紙面の奥側に配置された下部電極の基材(図示省略)のフランジ部に対して変位自在に支持され、これによって、各リング構成部品81〜84は固定端81a〜84aを起点にして長尺状物の長さ方向に沿って熱膨張又は熱収縮可能に支持されている。
The fixed ends 81a to 84a of the
固定用のねじ孔に装着される固定ねじの締め付けトルクは、支持用のねじ孔に装着される支持ねじの締め付けトルクよりも大きくすることが好ましい。これによって、リング構成部品81〜84の固定端81a〜84aを確実に固定し、また、自由端81b〜84bをルーズに支持して熱膨張時又は熱収縮時のその移動を確保することができる。
It is preferable that the tightening torque of the fixing screw attached to the fixing screw hole is larger than the tightening torque of the support screw attached to the supporting screw hole. As a result, the fixed ends 81a to 84a of the
固定ねじの締め付けトルクは、例えば、第1の実施の形態と同様、例えば8×(1±0.05)kgf・cm(0.75〜0.8N・m)程度であり、支持ねじの締め付けトルクは、例えば固定ねじの締め付けトルクよりも若干小さく、例えば6〜8kgf・cm(0.6〜0.8N・m)程度である。ただし、膨張による延び量を制限する必要がある場合などにおいては、これらのトルクを、セラミックスが破損しない程度の範囲内でより強く締め、シールドリングの移動を制約することも可能である。 The fastening torque of the fixing screw is, for example, about 8 × (1 ± 0.05) kgf · cm (0.75 to 0.8 N · m), as in the first embodiment. The torque is, for example, slightly smaller than the tightening torque of the fixing screw, and is, for example, about 6 to 8 kgf · cm (0.6 to 0.8 N · m). However, when it is necessary to limit the amount of extension due to expansion, it is possible to restrict the movement of the shield ring by tightening these torques more strongly within a range that does not damage the ceramics.
各リング構成部品81〜84を図8で示すように配置することによって、各リング構成部品81〜84の熱膨張又は熱収縮持時における自由端81b〜84bの移動方向には隣接するリング構成部品が存在しないので、自由端の移動が妨げられることはない。これによって、熱膨張時における隣接するリング構成部品同士の押し合いを防止して、シールドリング15の変形の発生及び熱収縮によるシールドリング15と基板載置面13aとの間における隙間の発生を防止することができる。
By disposing the
本実施の形態においては、基板載置面とリング構成部材との当接部の隙間を極力なくして基板載置面へのプラズマの進入を阻止する観点から、製作精度が得られ難いアール面とアール面との当接部を避け、基板載置面の面取り面及び該面取り面に当接する構成部材面がそれぞれ平面となるように構成されている。 In the present embodiment, from the viewpoint of preventing the plasma from entering the substrate mounting surface by minimizing the gap between the contact portions of the substrate mounting surface and the ring component, the round surface that is difficult to obtain the manufacturing accuracy. Avoiding the contact portion with the rounded surface, the chamfered surface of the substrate mounting surface and the constituent member surfaces that contact the chamfered surface are each flat.
すなわち、図8に示したように、矩形の基板載置面13aの角部はそれぞれ平面による面取り処理が施されており、各面取り面と、各構成部品81〜84の一端の端面及び隣接する他の構成部品の一端の側面の接合部であるシールドリング15の角部との隙間に、基板載置面の面取り面と当接する平面を有する三角柱状の隙間嵌合部材87が嵌合されている。
That is, as shown in FIG. 8, the corners of the rectangular
なお、本実施の形態においても、各リング構成部品81〜84を基材13に固定または変位自在に支持させるための取り付け方法として、ねじに限定されないことは言うまでも無く、第1の実施の形態の説明において記載した各種方法が使用できる。
In the present embodiment as well, it is needless to say that the attachment method for supporting each
図9は、第4の実施の形態に適用される隙間嵌合部材87を示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing a
図9において、この隙間嵌合部材87は、各構成部品81〜84とは独立に形成されたものである。隙間嵌合部材87は、それぞれ面取り処理が施された基板載置面13aの各角部の面取り面と、シールドリング15の角部とで囲まれた隙間に嵌合して当該隙間をなくすものであり、その高さは、例えば、基板載置面13aを構成する凸状部の高さ(図2参照)に相当する高さ、又はそれよりも若干低い高さである。
In FIG. 9, the
このような隙間嵌合部材87を備えたシールド部材は、矩形の基板載置面13aの周囲を囲むように配置されて基板載置台を形成する。
The shield member provided with such a
本実施の形態によれば、基材13の矩形の基板載置面13aの4つの角部に対し、それぞれ平面による面取り処理を施し、各面取り面と、シールドリング15の角部との隙間を埋める三角柱状の隙間嵌合部材87を備えているので、アール面同士の当接面をなくして構成部材の形状を単純化させることができ、これによって製作精度が向上する。また、アール面同士の接合部をなくして平面同士の接合面とすることができるので、部材相互のずれに起因して発生する隙間を極力なくしてプラズマの進入による電極面の損傷をより有効に防止することができる。
According to the present embodiment, the four corners of the rectangular
また、本実施の形態においては、被処理基板として、例えば1つの角部を位置合せのためのオリフラとして面取りした矩形の基板が好適に使用されるが、この場合において、基板載置面13a上に基板を載置させる際、基板載置面13aと基板との間に位置ずれが生じると、通常、基板載置面13aよりも先に隙間嵌合部材87の上部平面が露出する。従って、例え、基板載置面13aと基板との間に位置ずれが生じても、基板載置面13aの溶射表面へのプラズマの進入だけは回避してその損傷を防止することができる。また、4つの角部のいずれをも面取りとしているのは、基板の処理内容等の都合によりオリフラの位置が変更となった場合にも適用可能とするためである。なお、隙間嵌合部材87が損傷した際は、該隙間嵌合部材87のみを交換することによって容易に対処することができる。なお、本実施の形態において、各構成部品81〜84の当接部に段差構造の嵌め合い部を形成することができ、該嵌め合い部を形成する場合は、嵌め合い部の構造は第2の実施の形態と同様のものであり隙間嵌合部材87の下には図6の入れ子部材65と同様の部材が設けられるものとし、隙間嵌合部材87は基材13に載置されるものとする。
In the present embodiment, for example, a rectangular substrate having one corner portion chamfered as an orientation flat for alignment is preferably used as the substrate to be processed. In this case, on the
また、本実施の形態によれば、隙間嵌合部材87を上下対称の三角柱状としたので、該隙間嵌合部材87を基板載置面13aの平面状の面取り面とシールドリング15の角部との間の隙間に嵌合させる際、上下方向の向きを考慮する必要がない。従って、当該シールドリング15を有する基板載置台の製作が比較的容易となる。
Further, according to the present embodiment, since the
本実施の形態において、リング構成部品81〜84は、絶縁性のセラミックス、例えばアルミナ(Al2O3)、イットリア、窒化シリコン、石英などで構成される。リング構成部品81〜84における固定用のねじ孔85は、該リング構成部品の固定端から極力近い位置にあることが好ましく、例えば、30〜40mm若しくはそれ以下に設けられることが好ましい。固定用のねじ孔85の固定端端面との間隔が広すぎると、その部分の熱膨張が無視できなくなり、各リング構成部品の固定端と、該固定端に当接する他のリング構成部品との接合面に歪みが発生するおそれがある。
In the present embodiment, the
次に、第4の本実施の形態の第1の変形例について説明する。 Next, a first modification of the fourth embodiment will be described.
図10は、第4の本実施の形態の第1の変形例における隙間嵌合部材を示す斜視図である。 FIG. 10 is a perspective view showing a gap fitting member in a first modification of the fourth embodiment.
図10において、隙間嵌合部材88が図9の隙間嵌合部材87と異なるところは、隙間嵌合部材88の一端に、該隙間嵌合部材88が基板載置面13aの各角部に形成された平面による面取り面とシールドリング15の角部との隙間に嵌合された際、基板載置面13aの各角部の形状を、見かけ上基板載置面13aの角部をアール面によって面取りした際の形状と同様の形状にするためのアール面88aを備えた凸部を形成した点である。すなわち、隙間嵌合部材88の一端面には、直線88bと円弧88cとで囲まれた面が所定の高さで突出した凸部が形成されており、この凸部の高さを規定する面がアール面88aとなっている。
In FIG. 10, the
このような構成の隙間嵌合部材88は、基板載置面13aの各角部に形成された平面による面取り面とシールドリング15の角部との隙間に嵌合され、基板載置台を形成する。
The
本実施の形態の変形例においても、上記実施の形態と同様、アール面同士の接合部をなくして平面同士の接合面とすることができので、部材相互のずれに起因して発生する隙間を極力なくして該隙間からプラズマが進入することによる電極面の損傷を有効に防止することができる。 Also in the modified example of the present embodiment, since the joint portions between the rounded surfaces can be eliminated and the joint surfaces can be made flat surfaces as in the above-described embodiment, the gap generated due to the mutual displacement between the members can be eliminated. It is possible to effectively prevent the electrode surface from being damaged due to the plasma entering from the gap without being maximized.
また、本実施の形態の変形例によれば、基板載置面13aの4つの角部における面取り面と、隙間嵌合部材88における直線88aを一辺に含む矩形平面とが当接するように組合せられるので、基板載置面13aの角部の形状を見掛け上アール面によって面取り処理を行った場合の形状と同様の形状となる。隙間嵌合部材88の角部をR面とすることにより、角部の破損を防ぐことができる。また、隙間嵌合部材88を設置した際に、従来の基板載置面の形状と見掛け上同一となることから、基板の温度制御等について従来の装置で調整されてきた各種処理条件をそのまま適用可能であるという利点もある。
Moreover, according to the modification of this Embodiment, it combines so that the chamfering surface in four corner | angular parts of the board |
本実施の形態の変形例において、アール面88aを備えた凸部の端面は、基板載置面13aと同一平面上にあるか又は基板載置面13aよりも引っ込んでいることが好ましい。これによって、基板載置面13aに載置した基板を安定に支持することができる。
In the modification of the present embodiment, it is preferable that the end surface of the convex portion provided with the
次に、第4の実施の形態の第2の変形例について説明する。 Next, a second modification of the fourth embodiment will be described.
図11は、本実施の形態における第2の変形例に適用されるリング構成部品を示す平面図である。 FIG. 11 is a plan view showing a ring component applied to the second modification example of the present embodiment.
図11において、このリング構成部品91の固定端91aの側面には、平面によって面取り処理された基板載置面13aの角部における面取り面とシールドリング15の角部との間の隙間を埋めるための突起部91cが設けられている。
In FIG. 11, the side surface of the
このような構成のリング構成部品91が図8のように組み合わされてシールドリング15を形成する。
The
本実施の形態の変形例によれば、リング構成部品91の突起部91cで、面取り面とシールドリング15との間の隙間を埋めることができるので、該隙間からプラズマが進入することによる下部電極12における異常放電、エロージョン等の発生を有効に防止することができる。
According to the modification of the present embodiment, the gap between the chamfered surface and the
上述した各実施の形態において、プラズマ処理が施される基板は、液晶ディスプレイ(LCD)用のガラス基板だけでなく、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)等をはじめとするFPD(Flat Panel Display)に用いる各種基板であってもよい。 In each of the embodiments described above, the substrate on which the plasma treatment is performed is not only a glass substrate for a liquid crystal display (LCD) but also an electroluminescence (EL) display, a plasma display panel (PDP), and the like. Various substrates used for FPD (Flat Panel Display) may be used.
また、上述の実施形態では、平行平板電極による容量結合型のプラズマ発生方式を用いた装置について説明したが、誘導結合型プラズマ発生方式など他のプラズマ発生方式による装置であっても、基板の載置台とシールドリング若しくはそれに相当する部材を有する装置であれば本願発明を適用できることは言うまでも無い。 In the above-described embodiment, the apparatus using the capacitively coupled plasma generation method using the parallel plate electrodes has been described. However, even if an apparatus using another plasma generation method such as an inductively coupled plasma generation method is used, the substrate is not mounted. Needless to say, the present invention can be applied to any apparatus having a table and a shield ring or a member corresponding thereto.
10 基板処理装置
12 載置台(サセプタ)
13 基材
13a 基板載置面
15 シールドリング
18 絶縁リング
41〜44 リング構成部品
51〜54 リング構成部品
61、62 リング構成部品
71、72 リング構成部品
81〜84 リング構成部品
87,88 隙間嵌合部材
10
13
Claims (20)
前記矩形の載置面の一辺に沿って配置される絶縁性の長尺状物からなり、
該長尺状物の長さ方向の一端に設けられた固定部と、該固定部とは前記長尺状物の長さ方向に離間して設けられた少なくとも1つのガイド部とを有することを特徴とするシールド部材の構成部品。 A component part of a shield member provided so as to surround a rectangular mounting surface of a mounting table for mounting the substrate in a processing chamber of a substrate processing apparatus that performs plasma processing on a rectangular substrate,
It consists of an insulating long object arranged along one side of the rectangular mounting surface,
A fixing portion provided at one end in the length direction of the long object, and the fixing portion includes at least one guide portion provided to be spaced apart in the length direction of the long object; A component part of the shield member.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の構成部品の組合せ体からなり、
前記各構成部品の長さ方向の一端の端面が、隣接する他の構成部品の長さ方向の一端の側面に当接し、他端の側面が、前記隣接する他の構成部品とは異なる隣接する別の構成部品の長さ方向の一端の端面に当接するようにそれぞれ組合せられ、
前記各構成部品の長さ方向の一端が前記固定部によって前記載置台の基材に固定され、他端が前記少なくとも1つのガイド部によって変位自在に支持され、前記各構成部品が、前記固定された一端を起点にして前記長尺状物の長さ方向に沿って熱膨張又は熱収縮可能に配列されていることを特徴とするシールド部材。 A shielding member disposed so as to surround a rectangular mounting surface of a mounting table on which the substrate is mounted in a processing chamber of a substrate processing apparatus that performs plasma processing on a rectangular substrate;
It comprises a combination of component parts according to any one of claims 1 to 3,
The end surface of one end in the length direction of each component is in contact with the side surface of one end in the length direction of another adjacent component, and the side surface of the other end is adjacent to different from the other adjacent component. Each is combined so as to abut against the end face of one end in the length direction of another component,
One end in the length direction of each component is fixed to the base material of the mounting table by the fixing portion, the other end is supported movably by the at least one guide portion, and each component is fixed. The shield member is arranged so as to be capable of thermal expansion or contraction along the length direction of the long object starting from one end.
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