JP2021052140A - プラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プラズマが不安定になることを抑制すること。【解決手段】処理室は、基板が載置される載置台が内部に設けられ、基板に対するプラズマ処理が実施される。高周波電源は、載置台にバイアス用の高周波電力を供給する。複数のバッフル板は、載置台の上面の外周を取り囲み、互いに離間して配置されている。凹部は、少なくとも一組の隣接するバッフル板の間に、底壁と複数の側壁とから成る内壁部を有し、載置台に対する対向電極を構成する。【選択図】図２Ａ

Description

本開示は、プラズマ処理装置に関する。

特許文献１には、基板が載置される載置台の周囲に、プラズマ処理を行う処理空間と排気系に繋がる排気空間とに仕切るように仕切り部材を設けたプラズマ処理装置が開示されている。

特開２０１５−２１６２６０号公報

本開示は、プラズマが不安定になることを抑制する技術を提供する。

本開示の一態様によるプラズマ処理装置は、処理室と、高周波電源と、複数のバッフル板と、凹部とを有する。処理室は、基板が載置される載置台が内部に設けられ、基板に対するプラズマ処理が実施される。高周波電源は、載置台にバイアス用の高周波電力を供給 する。複数のバッフル板は、載置台の上面の外周を取り囲み、互いに離間して配置されている。凹部は、少なくとも一組の隣接するバッフル板の間に、底壁と複数の側壁とから成る内壁部を有し、載置台に対する対向電極を構成する。

本開示によれば、プラズマが不安定になることを抑制できる。

図１は、実施形態に係るプラズマ処理装置の概略構成の一例を示す垂直断面図である。 図２Ａは、実施形態に係る処理室内の構成の一例を示す斜視図である。 図２Ｂは、実施形態に係る処理室内の構成の一例を示す水平断面図である。 図３は、実施形態に係る処理室の排気の流れを示す図である。 図４は、他の実施形態に係るフィンの配置の一例を示す図である。

以下、図面を参照して本願の開示するプラズマ処理装置の実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態により、開示するプラズマ処理装置が限定されるものではない。

ところで、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造工程では、ガラス基板などの基板に対しプラズマエッチングや成膜処理等のプラズマ処理を行う工程が存在する。プラズマ処理には、プラズマエッチング装置やプラズマＣＶＤ成膜装置等の種々のプラズマ処理装置が用いられる。

プラズマ処理装置は、プラズマによる基板処理を行う際、イオン引き込みのために載置台となる下部電極にバイアス用の高周波電力を供給する。一方で、プラズマ処理装置は、プラズマによる処理能力を高めるために高圧力・高パワーのプラズマが求められるが、それにつれプラズマが不安定になる傾向がある。そこで、プラズマが不安定になることを抑制することが期待されている。

［プラズマ処理装置の構成］
最初に、実施形態に係るプラズマ処理装置１０の構成について説明する。図１は、実施形態に係るプラズマ処理装置の概略構成の一例を示す垂直断面図である。本実施形態に係るプラズマ処理装置１０は、誘導結合プラズマを生成して、例えば、ＦＰＤ用ガラス基板のような矩形の基板に対しエッチング処理やアッシング処理等の誘導結合プラズマ処理を行う誘導結合型のプラズマ処理装置として構成される。

プラズマ処理装置１０は、導電性材料、例えば、内壁面が陽極酸化処理されたアルミニウムからなる角筒形状の気密な本体容器１を有する。本体容器１は、分解可能に組み立てられており、接地線１ａにより接地されている。本体容器１は、誘電体壁２により上下にアンテナ室３および処理室４に区画されている。誘電体壁２は、処理室４の天井壁を構成している。誘電体壁２は、Ａｌ₂Ｏ₃等のセラミックス、石英等で構成されている。

本体容器１におけるアンテナ室３の側壁３ａと処理室４の側壁４ａとの間には、内側に突出する支持棚５が設けられている。支持棚５の上には、誘電体壁２が載置される。

誘電体壁２の下側部分には、処理ガス供給用のシャワー筐体１１が嵌め込まれている。シャワー筐体１１は、十字状に設けられており、誘電体壁２を下から支持する構造、例えば、梁構造となっている。なお、上記誘電体壁２を支持するシャワー筐体１１は、複数本のサスペンダ（図示せず）により本体容器１の天井に吊された状態となっている。支持棚５およびシャワー筐体１１は、誘電体部材で被覆されていてもよい。

シャワー筐体１１は、導電性材料、望ましくは金属、例えば汚染物が発生しないように内面または外面が陽極酸化処理されたアルミニウムで構成されている。シャワー筐体１１には、水平に伸びるガス流路１２が形成されている。ガス流路１２には、下方に向かって延びる複数のガス吐出孔１２ａが連通している。一方、誘電体壁２の上面中央には、ガス流路１２に連通するようにガス供給管２０ａが設けられている。ガス供給管２０ａは、本体容器１の天井から外側へ貫通し、処理ガス供給源およびバルブシステム等を含む処理ガス供給系２０に接続されている。プラズマ処理において、処理ガス供給系２０から供給された処理ガスは、ガス供給管２０ａを介してシャワー筐体１１のガス流路１２に供給され、シャワー筐体１１の下面に形成されたガス吐出孔１２ａから処理室４内へ吐出される。

アンテナ室３内には、高周波（ＲＦ）アンテナ１３が配設されている。高周波アンテナ１３は、銅やアルミニウム等の良導電性の金属からなるアンテナ線１３ａを環状や渦巻状等の従来用いられる任意の形状に配置して構成される。高周波アンテナ１３は、複数のアンテナ部を有する多重アンテナであってもよい。

アンテナ線１３ａの端子２２には、アンテナ室３の上方へ延びる給電部材１６が接続されている。給電部材１６の上端には、給電線１９より高周波電源１５が接続されている。また、給電線１９には、整合器１４が設けられている。さらに、高周波アンテナ１３は、絶縁部材からなるスペーサ１７により誘電体壁２から離間している。プラズマ処理の際、高周波アンテナ１３には、高周波電源１５から、例えば、周波数が１３．５６ＭＨｚの高周波電力が供給される。これにより、処理室４内には、誘導電界が形成され、誘導電界によりシャワー筐体１１から供給された処理ガスがプラズマ化されて、誘導結合プラズマが生成される。

処理室４内の底壁４ｂ上には、誘電体壁２を挟んで高周波アンテナ１３と対向するように、矩形状の基板Ｇを載置するための載置面２３ｄを有する載置台２３が設けられている。載置台２３は、絶縁体部材２４を介して固定されている。絶縁体部材２４は、額縁状をなしている。載置台２３は、導電性材料、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウムで構成された本体２３ａを有している。本体２３ａは、基板Ｇと同程度または基板Ｇより若干大きい矩形状に形成されている。載置台２３は、本体２３ａの側面の全面および下面の外周を囲むように絶縁体枠２３ｂが設けられ、さらに絶縁体枠２３ｂの側面の全面を囲むように、導電性材料で構成された側部電極２３ｃが設けられている。側部電極２３ｃは、絶縁体枠２３ｂにより本体２３ａと絶縁されている。側部電極２３ｃは、不図示の接地部材により接地電位に接続されている。なお、側部電極２３ｃを後述するバッフル板５０と電気的に接続させて、バッフル板５０を介して側部電極２３ｃを接地してもよい。載置台２３に載置された基板Ｇは、静電チャック（図示せず）により吸着保持される。

載置台２３は、基板Ｇの搬入出のためのリフターピン（図示せず）が、本体容器１の底壁４ｂ、絶縁体部材２４を介して挿通されている。リフターピンは、本体容器１外に設けられた昇降機構（図示せず）により昇降駆動して基板Ｇの搬入出を行うようになっている。なお、載置台２３は、昇降機構により昇降可能な構造としてもよい。

載置台２３の本体２３ａには、給電線２５により、整合器２６を介してバイアス用の高周波電源２７が接続されている。高周波電源２７は、プラズマ処理中に、高周波バイアスを形成するためにバイアス用高周波電力を本体２３ａに供給する。載置台２３は、本体２３ａが下部電極として機能する。バイアス用高周波電力の周波数は、例えば６ＭＨｚである。処理室４内に生成されたプラズマ中のイオンは、高周波バイアスにより、効果的に基板Ｇに引き込まれる。

また、載置台２３内には、基板Ｇの温度を制御するため、セラミックヒータ等の加熱手段や冷媒流路等からなる温度制御機構と、温度センサーとが設けられている（いずれも図示せず）。

さらに、載置台２３は、載置面２３ｄに微小な凹凸が存在するため、基板Ｇが載置された際に、基板Ｇの裏面と載置面２３ｄとの間に微小な間隙（図示せず）が形成されて冷却空間として機能する。なお、載置面２３ｄを微小な無数の凸部で構成してもよい。冷却空間には、熱伝達用ガスとしてのＨｅガスを所定の圧力で供給するためのＨｅガス流路２８が接続されている。このように、基板Ｇの裏面側に熱伝達用ガスを供給することにより、真空下において基板Ｇの温度制御性を良好にすることができる。

処理室４の底壁４ｂの底部中央には、開口部４ｃが形成されている。給電線２５、Ｈｅガス流路２８、および温度制御機構の配管や配線は、開口部４ｃを通して本体容器１外に導出される。

処理室４の四つの側壁４ａのうち一つには、基板Ｇを搬入出するための搬入出口２９ａおよびそれを開閉するゲートバルブ２９が設けられている。

処理室４の底壁４ｂには、載置台２３の側部に排気口３０が設けられている。排気口３０は、載置台２３の載置面２３ｄよりも低い位置となるように、底壁４ｂに設けられている。排気口３０には、排気部４０が設けられている。排気部４０は、排気口３０に接続された排気配管３１と、排気配管３１の開度を調整することにより処理室４内の圧力を制御する自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）３２と、処理室４内を排気配管３１を介して排気するための真空ポンプ３３とを有している。そして、真空ポンプ３３により処理室４内が排気され、プラズマ処理中、自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）３２の開度を調整して処理室４内を所定の真空雰囲気に設定、維持される。

図２Ａは、実施形態に係る処理室内の構成の一例を示す斜視図である。図２Ｂは、実施形態に係る処理室内の構成の一例を示す水平断面図である。図２Ａには、処理室４内の載置台２３付近の構成を示す斜視図が示されている。図２Ｂには、処理室４内の載置台２３付近を上方から見た断面図が示されている。処理室４内には、中央に載置台２３が配置されている。載置台２３の載置面２３ｄは、矩形状の基板Ｇを載置するため、矩形状に形成されている。排気口３０は、処理室４の載置台２３の周囲に複数形成されている。本実施形態では、矩形状の載置台２３の各辺の両端付近の計８箇所に排気口３０がそれぞれ設けられている。なお、排気口３０の数や位置は、装置の大きさに応じて適宜設定される。

処理室４の内壁（側壁４ａの内側部分）と載置台２３との間には、載置台２３の各辺の排気口３０に対応する部分に、板状のバッフル板５０が設けられている。本実施形態では、載置台２３の各辺の側面側に、排気口３０をそれぞれ覆うように、８枚のバッフル板５０が設けられている。バッフル板５０は、載置台２３の上面の外周を取り囲み、互いに離間して設けられている。各辺の排気口３０の間の部分は、バッフル板５０で覆われておらず、バッフル板５０および載置台２３よりも低い凹部５１が形成されている。

図１に示すように、処理室４は、バッフル板５０により、基板Ｇに対してプラズマ処理を行う処理空間４１と、排気口３０に繋がる排気空間４２とに仕切られている。処理空間４１は、処理室４のうちバッフル板５０よりも上の領域であり、基板Ｇをプラズマ処理するための誘導結合プラズマが形成される領域である。排気空間４２は、処理室４のうちバッフル板５０よりも下の領域であり、処理空間４１からの処理ガスが導かれ、処理ガスを排気するための領域である。

バッフル板５０は、金属等の導電性材料からなり、開口部を有さない矩形の板材に形成されている。各バッフル板５０は、上面が、載置台２３の載置面２３ｄよりも低い位置となるように載置台２３の各側面に配置されている。各バッフル板５０は、接地線５０ａにより接地電位に接続されている。なお、バッフル板５０を側壁４ａと電気的に接続させて、本体容器１を介して接地してもよい。

図２Ａに示すように、隅部において隣接するバッフル板５０どうしは、その間に、処理空間４１に供給されたガスを排気空間４２に導く間口６０が形成されるように離間して配置されている。本実施形態では、間口６０が処理室４の四隅に存在する。バッフル板５０に覆われた排気空間４２の凹部５１側が封止板８０により封止されている。排気空間４２の四隅側は、封止されておらず、排気口３０へ排気が流れることが可能とされている。排気口３０には、凹部５１側から排気が流れず、間口６０側から排気が流れる。図３は、実施形態に係る処理室の排気の流れを示す図である。処理空間４１に導入された処理ガスは、間口６０から排気空間４２に至り、排気口３０から排気配管３１を経て排気部４０に排気される。

凹部５１は、底壁５２と複数の側壁５３ａ〜５３ｄとから成る内壁部を有する。底壁５２は、処理室４の底面（底壁４ｂ）により構成されている。側壁５３ａは、側部電極２３ｃにより構成されている。側壁５３ｂ、５３ｄは、封止板８０により構成されている。側壁５３ｃは、処理室４の側壁４ａにより構成されている。処理室４の底壁４ｂ、側壁４ａ、側部電極２３ｃおよび封止板８０は、何れも接地電位に接続されている。このため、凹部５１の内壁部は、接地電位となっている。なお、底壁５２は、処理室４の底面とは異なる部材で構成してもよく、その場合、底面と接触させてもよく、また、浮かせて配置してもよい。

排気空間４２には、フィン６１が複数配置されている。図２Ａおよび図２Ｂでは、バッフル板５０に覆われた部分にフィン６１が複数並列に配置されている。フィン６１は、金属等の導電性材料からなり、矩形の板状部材として形成されている。各フィン６１は、排気口３０の上部以外の部分で、処理室４の底面（底壁４ｂ）と接続されており、板状部材の板面が載置台２３の側面と並行となるように配置されている。すなわち、各フィン６１は、排気空間４２において、排気口３０への排気の流れを形成するように配置されている。各フィン６１の間隔は、１０〜２００ｍｍとすることが好ましい。各フィン６１は、不図示の接地部材により接地電位に接続されている。なお、各フィン６１の少なくとも一部をバッフル板５０と電気的に接続させて、バッフル板５０を介して接地してもよい。処理室４の処理空間４１のガスは、各間口６０から排気空間４２に流れ、フィン６１ｂの間を通過して各排気口３０から排気される。

図１に戻る。排気口３０には、それぞれ排気網部７０が設けられている。排気網部７０は、排気口３０に対応したサイズの開口を有し、排気口３０に取り付け可能とされている。排気網部７０の開口には、排気網が設けられている。排気網は、多数のスリットが形成された部材や、メッシュ部材、多数のパンチング孔を有する部材により形成されており、ガスが通過可能とされている。なお、排気網部７０は、排気網が複数重ねて設けられてもよい。

実施形態に係るプラズマ処理装置１０は、マイクロプロセッサ（コンピュータ）からなる制御部１００、ユーザーインターフェース１０１、記憶部１０２を有している。制御部１００は、プラズマ処理装置１０の各構成部、例えばバルブ、高周波電源、真空ポンプ等に指令を送り、これらを制御するようになっている。また、ユーザーインターフェース１０１は、オペレータによるプラズマ処理装置１０を管理するためのコマンド入力等の入力操作を行うキーボードや、プラズマ処理装置１０の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等を有する。ユーザーインターフェース１０１は、制御部１００に接続されている。記憶部１０２は、プラズマ処理装置１０で実行される各種処理を制御部１００の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じてプラズマ処理装置１０の各構成部に処理を実行させるためのプログラムすなわち処理レシピが格納されている。記憶部１０２は、制御部１００に接続されている。処理レシピは、記憶部１０２の中の記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、コンピュータに内蔵されたハードディスクや半導体メモリであってもよいし、ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース１０１からの指示等にて任意の処理レシピを記憶部１０２から呼び出して制御部１００に実行させることで、制御部１００の制御下で、プラズマ処理装置１０での所望の処理が行われる。

次に、以上のように構成されるプラズマ処理装置１０を用いて基板Ｇに対してプラズマ処理、例えばプラズマエッチングやプラズマアッシングを施す際の処理動作について説明する。

まず、プラズマ処理装置１０は、ゲートバルブ２９を開にした状態とする。基板Ｇは、搬送機構（図示せず）により搬入出口２９ａから処理室４内に搬入され、載置台２３の載置面２３ｄに載置される。プラズマ処理装置１０は、静電チャック（図示せず）により基板Ｇを載置台２３上に固定する。次に、プラズマ処理装置１０は、処理ガス供給系２０からシャワー筐体１１のガス吐出孔１２ａを介して処理ガスを処理室４内に供給する。また、プラズマ処理装置１０は、自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）３２により圧力を制御しつつ排気口３０から排気配管３１を介して真空ポンプ３３により処理室４内を真空排気することにより、処理室内を例えば０．６６〜２６．６Ｐａ程度の圧力雰囲気に維持する。

また、このとき、プラズマ処理装置１０は、基板Ｇの温度上昇や温度変化を回避するために、Ｈｅガス流路２８を介して、基板Ｇの裏面側の冷却空間に熱伝達用ガスとしてのＨｅガスを供給する。

次いで、プラズマ処理装置１０は、高周波電源１５から、例えば、１３．５６ＭＨｚの高周波電力を高周波アンテナ１３に供給し、これにより誘電体壁２を介して処理室４内に均一な誘導電界を形成する。このようにして形成された誘導電界により、処理室４内で処理ガスがプラズマ化し、高密度の誘導結合プラズマが生成される。このプラズマにより、基板Ｇに対してプラズマ処理、例えば基板Ｇの所定の膜に対しプラズマエッチングやプラズマアッシングが行われる。このとき同時に、プラズマ処理装置１０は、高周波電源２７から、例えば周波数が６ＭＨｚの高周波電力を載置台２３に供給し、高周波バイアスを形成して処理室４内に生成されたプラズマ中のイオンが効果的に基板Ｇに引き込まれるようにする。

処理ガスは、処理室４内の処理空間４１でプラズマ化してプラズマ処理に供された後、プラズマ化されなかった残余分が反応生成物などとともに真空ポンプ３３により吸引されることにより、間口６０から排気空間４２に至り、排気口３０から排気配管３１を経て排気される。

ここで、プラズマ処理装置１０は、基板Ｇが大型化するほど、載置台２３に高パワーの高周波電力を供給する必要がある。しかし、プラズマ処理装置１０は、載置台２３に高パワーの高周波電力を供給すると、アーキングを生じたりして電気的に不安定になる。例えば、プラズマ処理装置１０は、基板Ｇのサイズが第８世代のサイズ（２１６０ｍｍ×２４６０ｍｍ）以上のサイズとなると、より高パワーの高周波電力を載置台２３に供給する必要がある。しかし、プラズマ処理装置１０は、基板Ｇの大型化に伴って載置台２３を大型化した場合でも、基板Ｇのサイズに比例して装置全体のサイズを大きくできない。例えば、製造されたプラズマ処理装置１０は、トラックにより顧客の工場に輸送されるが、トラックが輸送可能なサイズには制限がある。プラズマ処理装置１０がトラックで輸送可能なサイズよりも大きい場合、プラズマ処理装置１０を輸送可能なサイズに分割可能に構成する必要があり、特に横方向の分割では構成が煩雑となる。従って、輸送のためにプラズマ処理装置１０を分割する手間や顧客の工場でプラズマ処理装置１０を組み立てる手間を低減するため、プラズマ処理装置１０は、少なくとも横方向については、トラックで輸送可能なサイズとすることが好ましい。また、プラズマ処理装置１０は、シャワー筐体１１と載置台２３との間の空間の高さが広くなると、生成されるプラズマの密度が低下して処理効率が低下する。このため、プラズマ処理装置１０は、基板Ｇの大型化に伴って載置台２３を大型化した場合でも、処理室４の高さが維持される。これにより、プラズマ処理装置１０は、載置台２３を大型化して処理可能な基板Ｇのサイズが大きくなるほど、基板Ｇを載置する載置台２３の面積に対して、対向電極として機能する処理室４の内壁（側壁４ａの内側部分）の面積の比率が低下する。この結果、プラズマ処理装置１０は、処理可能な基板Ｇのサイズが大きくなるほど、対向電極に対するリターン電流密度が増加し、アーキングを生じやすくなる等、電気的に不安定になる。

そこで、実施形態に係るプラズマ処理装置１０は、載置台２３の上面の外周を取り囲むように互いに離間させて複数のバッフル板５０を設け、バッフル板５０の間に凹部５１を形成している。そして、プラズマ処理装置１０は、凹部５１の内壁部を接地電位としている。凹部５１の内壁部は、高周波バイアスが形成される載置台２３に対する対向電極として機能する。これにより、プラズマ処理装置１０は、凹部５１の内壁部（底壁５２、側壁５３ａ〜５３ｄ）の分の対向電極の面積が拡大するため、基板Ｇの大型化に伴って載置台２３を大型化した場合でも、電気的安定性を確保でき、不安定な放電を抑制できる。

また、プラズマ処理装置１０は、凹部５１の内壁部のみならず、載置台２３の外周の側面の全面に側部電極２３ｃを設け、側部電極２３ｃを接地電位としている。側部電極２３ｃは、高周波バイアスが形成される載置台２３に対する対向電極として機能する。これにより、プラズマ処理装置１０は、側部電極２３ｃの分の対向電極の面積が拡大するため、基板Ｇの大型化に伴って載置台２３を大型化した場合でも、電気的安定性を確保でき、不安定な放電を抑制できる。

また、プラズマ処理装置１０は、バッフル板５０を接地電位としている。バッフル板５０は、高周波バイアスが形成される載置台２３に対する対向電極として機能する。これにより、プラズマ処理装置１０は、バッフル板５０の分の対向電極の面積を拡大するため、基板Ｇの大型化に伴って載置台２３を大型化した場合でも、電気的安定性を確保でき、不安定な放電を抑制できる。

また、プラズマ処理装置１０は、排気口３０への排気の流れの上流側に複数のフィン６１を並列に配置されている。これにより、プラズマ化したガスが排気口３０へ流れた際に、ガスがフィン６１に接触して失活する。これにより、プラズマ化したガスが排気口３０に流れて排気部４０の内部で不安定な放電が発生することを抑制できる。なお、ガスが通過することができれば、必ずしも並列に限られず、他の配置であってもよい。また、フィン６１を接地電位とした場合、フィン６１が載置台２３に対する対向電極として機能するので、不安定な放電を抑制できる。また、バッフル板５０は、載置台２３の周囲に、隣接するバッフル板５０との間に間口６０が形成されるように離間して複数配置される。フィン６１は、バッフル板５０により覆われた部分に配置されている。

なお、図２Ａおよび図２Ｂの例では、フィン６１をバッフル板５０に覆われた部分のみに配置した場合を例に説明したが、フィン６１の配置はこれに限定されるものではない。フィン６１は、対向電極の拡大に寄与させる場合、処理室４の内面に配置されていれば、何れの位置に設けてもよい。なお、フィン６１は、付着したデポなどの副生成物が載置台２３の載置面２３ｄに落ちることを抑制するため、載置台２３の載置面２３ｄよりも低い位置に配置することが好ましい。

図４は、他の実施形態に係るフィンの配置の一例を示す図である。図４の場合、凹部５１にも、フィン６２が複数並列に設けられている。フィン６２は、金属等の導電性材料からなり、矩形の板状部材として形成されている。各フィン６２は、不図示の接地部材により接地電位に接続されている。なお、各フィン６２を処理室４の底壁４ｂと電気的に接続させて、各フィン６２を接地してもよい。フィン６２は、バッフル板５０で覆われていないため、プラズマに晒される。この場合、フィン６２が載置台２３に対する対向電極として直接機能するので、対向電極の拡大の効果を高めることができる。

以上のように、本実施形態に係るプラズマ処理装置１０は、処理室４と、高周波電源２７と、複数のバッフル板５０と、凹部５１とを有する。処理室４は、基板Ｇが載置される載置台２３が内部に設けられ、基板Ｇに対するプラズマ処理が実施される。高周波電源２７は、載置台２３にバイアス用の高周波電力を供給する。複数のバッフル板５０は、載置台２３の上面の外周を取り囲み、互いに離間して配置される。凹部５１は、少なくとも一組の隣接するバッフル板５０の間に設けられ、底壁５２と複数の側壁５３ａ〜５３ｄとから成る内壁部を有し、載置台２３に対する対向電極を構成する。これにより、プラズマ処理装置１０は、載置台２３に対する対向電極の面積を拡大できるため、プラズマが不安定になることを抑制できる。

また、載置台２３は、外周の側面の全面に、載置台２３に対する対向電極を構成する側部電極２３ｃが設けられている。これにより、プラズマ処理装置１０は、載置台２３に対する対向電極の面積を拡大できるため、プラズマが不安定になることを抑制できる。

また、バッフル板５０は、処理室４内を排気する排気口３０に繋がる排気空間４２が下部に形成されている。プラズマ処理装置１０は、凹部５１と排気空間４２の間に封止板８０を有する。封止板８０と、載置台２３の側面と、処理室４の内部側面とが、凹部５１の側壁を構成する。これにより、プラズマ処理装置１０は、凹部５１を広く形成でき、内壁部の面積を広くすることできる。

また、プラズマ処理装置１０は、排気空間４２内の、排気口３０への排気の流れに対して排気口３０よりも上流側に導電性材料からなり、接地電位に接続された複数の板状部材（フィン６１）をさらに有する。これにより、プラズマ処理装置１０は、排気口３０へ流れるプラズマ化したガスをフィン６１で失活させることができるため、不安定な放電を抑制できる。

以上、実施形態について説明してきたが、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は、多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、請求の範囲およびその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

例えば、上記実施形態では、誘導結合型のプラズマ処理装置１０として処理室の上部に誘電体窓（誘電体壁２）を介して高周波アンテナが設けられた場合について示したが、誘電体窓ではなく金属窓を介して高周波アンテナが設けられた場合についても適用できる。この場合、処理ガスの供給は、梁構造等の十字状のシャワー筐体からではなく金属窓にガスシャワーを設けて供給してもよい。

さらにまた、上記実施形態では、間口６０を処理室の四隅に形成した例について示したが、これに限るものではない。

さらにまた、上記実施形態は、プラズマエッチングやプラズマアッシングを行う装置として説明したが、ＣＶＤ成膜等の他のプラズマ処理装置１０に適用することができる。さらに、上記実施形態では、基板としてＦＰＤ用の矩形基板を用いた例を示したが、他の矩形基板を処理する場合にも適用可能であるし、矩形に限らず例えば半導体ウエハ等の円形の基板にも適用可能である。

１ 本体容器
２ 誘電体壁
３ アンテナ室
４ 処理室
１３ 高周波アンテナ
１４ 整合器
１５ 高周波電源
１６ 給電部材
１９ 給電線
２０ 処理ガス供給系
２３ 載置台
２３ａ 本体
２３ｂ 絶縁体枠
２３ｃ 側部電極
２３ｄ 載置面
２７ 高周波電源
３０ 排気口
３１ 排気配管
３２ 自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）
３３ 真空ポンプ
４０ 排気部
４１ 処理空間
４２ 排気空間
５０ バッフル板
５１ 凹部
５２ 底壁
５３ａ〜５３ｄ 側壁
６０ 間口
６１ フィン
６２ フィン
７０ 排気網部
１００ 制御部
Ｇ 基板

Claims (8)

1. 基板が載置される載置台が内部に設けられ、基板に対するプラズマ処理が実施される処理室と、
   前記載置台にバイアス用の高周波電力を供給する高周波電源と、
   前記載置台の上面の外周を取り囲み、互いに離間して配置された複数のバッフル板と、
   少なくとも一組の隣接する前記バッフル板の間に、底壁と複数の側壁とから成る内壁部を有し、前記載置台に対する対向電極を構成する凹部と、
   を有するプラズマ処理装置。
2. 前記載置台は、外周の側面の全面に、前記載置台に対する対向電極を構成する側部電極が設けられている
   請求項１に記載のプラズマ処理装置。
3. 前記バッフル板は、前記処理室内を排気する排気口に繋がる排気空間が下部に形成され、
   前記凹部と前記排気空間の間に封止板をさらに有し、
   前記封止板と、前記載置台の側面と、前記処理室の内部側面とが、前記凹部の側壁を構成する
   請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。
4. 前記排気空間内の、前記排気口への排気の流れに対して前記排気口よりも上流側に導電性材料からなり、接地電位に接続された複数の板状部材をさらに有する
   請求項３に記載のプラズマ処理装置。
5. 前記底壁は、前記処理室の底面上に設けられている
   請求項１〜４の何れか１つに記載のプラズマ処理装置。
6. 前記載置台は、平面視において矩形状であり、
   前記処理室は、平面視断面において矩形状であり、
   複数の前記バッフル板は、前記処理室の隅部において、間口が形成されるように離間して配置され、
   前記凹部は、前記載置台の辺部分の側面に形成された
   請求項１〜５の何れか１つに記載のプラズマ処理装置。
7. 前記バッフル板は、前記載置台に対する対向電極を構成する
   請求項１〜５の何れか１つに記載のプラズマ処理装置。
8. 前記対向電極は、接地電位に接続された接地電極である
   請求項１〜７の何れか１つに記載のプラズマ処理装置。

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