JP2646261B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents

プラズマ処理装置

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JP2646261B2
JP2646261B2 JP1081984A JP8198489A JP2646261B2 JP 2646261 B2 JP2646261 B2 JP 2646261B2 JP 1081984 A JP1081984 A JP 1081984A JP 8198489 A JP8198489 A JP 8198489A JP 2646261 B2 JP2646261 B2 JP 2646261B2
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  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

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【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明はプラズマ処理装置に係り、特に液晶基板や半
導体ウエハ等の被処理物を、アッシング処理、エッチン
グ処理、CVD処理等のように処理ガスをプラズマ化して
処理するプラズマ処理装置に関する。
(従来の技術) 近年、画像表示装置として、軽量薄型、省電力、長寿
命等の利点を有することから、液晶表示装置(LCD)が
普及している。
この液晶表示装置は、ガラス等の透明基板上に透明表
示電極のパターンを形成し、この透明基板により液晶部
材を挟持して構成されている。
このような液晶基板(以下、LCD基板)の製造装置に
は、半導体製造技術が多く流用されており、例えば微細
パターンの形成工程や露光工程ではエッチング技術やア
ッシング技術、a−Si膜等の薄膜形成工程ではCVD技術
等が用いられている。
ところで、LCD基板の製造装置としては、基板の微細
パターン化に対応した高精度な処理が可能なプラズマ処
理装置が採用されている。
このプラズマ処理装置例えばアッシング装置は、減圧
処理容器内に一対の電極を対向して配置し、一方の電極
にLCD基板を載置し、他方の電極に電力例えば高周波電
力を印加し、処理容器内に導入した処理ガス例えばO2
プラズマ化して、LCD基板上の有機系物質例えばレジス
ト膜をアッシングするように構成されている。
こうしたプラズマ処理装置では、均一な処理を行うた
めに、電極間で均一な電界を形成する必要があり、また
処理効率を向上させるために被処理物上に強い電界を形
成する必要があり、従来のプラズマ処理装置では、電極
周辺に絶縁物を周設して、上記処理に適した電界を形成
するように構成されていた。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、さらに、処理効率の向上、均一処理に
適した電界の形成が可能なプラズマ処理装置が望まれて
いた。
本発明は上述した従来の問題点を鑑みてなされたもの
で、被処理物上に効率良く強い電界を形成することによ
り、被処理物表面近傍に処理ガスのプラズマ領域を生成
することができ、処理効率の向上、処理の均一化が図れ
るプラズマ処理装置を提供することを目的とするもので
ある。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明のプラズマ処理装置は、気密を保持する処理室
と、前記処理室内に設けられた被処理物の載置台となる
第1の電極と、前記第1の電極に対向配置された第2の
電極と、前記第1、第2の電極の周囲に沿って夫々設け
られこの第1、第2の電極表面の電界形成面積を規定す
る絶縁部材からなるフォーカス体とを備え、前記第1、
第2の電極間で処理ガスをプラズマ化して前記被処理物
を処理するように構成されたプラズマ処理装置におい
て、前記第2の電極表面の電界形成面積が前記第1の電
極表面の電界形成面積よりも大きくなるように前記第2
の電極のフォーカス体を構成したことを特徴とするもの
である。
また、本発明のプラズマ処理装置は、気密を保持する
処理室と、前記処理室内に設けられた被処理物の載置台
となる第1の電極と、前記第1の電極に対向配置された
第2の電極と、前記第1、第2の電極の周囲に沿って夫
々設けられこの第1、第2の電極表面の電界形成面積を
規定する絶縁部材からなるフォーカス体とを備え、前記
第1、第2の電極間で処理ガスをプラズマ化して前記被
処理物を処理するように構成されたプラズマ処理装置に
おいて、前記第2の電極に設けられたフォーカス体の開
口は、前記被処理物を載置する前記第1の電極に設けら
れたフォーカス体の開口よりも面積が大きいことを特徴
とするものである。
(作 用) 本発明は、上述した手段により効率よく被処理物表面
に強い電界を形成することができるので、被処理物表面
近傍に処理ガスのプラズマ領域を生成することができ、
処理効率の向上、処理の均一化を図ることが可能とな
る。
(実施例) 以下、本発明を液晶基板のアッシング処理装置に適用
した一実施例について図を参照して説明する。
気密を保持する処理室1は、耐蝕性部材例えばステン
レス等からなる略直方体形状に形成されており、その内
部下方には、処理室1外の昇降機構2に連設したLCD基
板3の載置台となる平板状の下部電極4が昇降自在に設
けられ、この昇降軸の周囲には下部電極4の昇降時に気
密を保持する耐蝕性部材例えばステンレスからなるベロ
ーズ5が周設されている。
また下部電極4の周囲には、LCD基板3をプラズマ処
理する際に発生する放電即ちグロー放電をLCD基板3の
表面に集中させるためのLCD基板3と略同形状の開口を
有する絶縁部材例えばテフロン、ポリイミド、ポリエチ
レン、セラミック、石英からなる下部フォーカスリング
6が設けられている。さらに、下部電極6下面にも接地
された絶縁体7が設けられている。
一方処理室1内の上方には、下部電極6と対向して導
電性部材例えばグラフォイトからなり、多数の小孔8aを
有する平板状の上部電極8が設けられている。
この上部電極8の周囲には、上記下部フォーカスリン
グ6の開口よりも大きい開口を有する絶縁部材例えばテ
フロン、ポリイミド、ポリエチレン、セラミック、石英
からなる上部フォーカスリング9が周設されている。こ
の上部フォーカスリング9は上部電極8を支持して処理
室壁に固定されている。
また、上部電極8には、上下電極4、8間にグロー放
電を発生させるための電源例えば周波数13.75MHzや2.45
GHzの高周波電源10が接続されている。
処理室1上壁面の略中央部には、処理ガス源11からの
処理ガス例えばO2ガスを上部電極8背面の空間12に導入
するためのガス導入管13が設けられており、このガス導
入管13から処理室上部に導入された処理ガスは空間12内
に設けられた複数枚のバッフル板14で広面積に均一に拡
散されて上部電極8の小孔8aからLCD基板3方向へ吐出
されるように構成されている。
また、処理室1下部の側壁面には、処理室内のガスを
排気するための排気管15が設けられており、この排気管
には、処理室1内を所定の真空度に保持するための例え
ばロータリーポンプやターボ分子ポンプ等の真空機構16
が接続されている。
さらに、処理室1側壁の上下電極4、8間に相当する
位置には、接地電極となる壁電極17が設けられている。
このようなアッシング装置におけるLCD基板3の処理
は、まず、図示を省略した基板搬送機構により下部電極
4上にLCD基板3を載置した後、処理室1内を所定の減
圧状態とする。
そして、昇降機構2により下部電極4を上昇させてLC
D基板3表面と上部電極8間を所定の距離とした後、上
部電極8に高周波電力例えば周波数13.75MHzや2.45GHz
の高周波電力を印加して上下電極4、8間にグロー放電
を発生させる。これと同時に処理ガス例えばO2ガスをガ
ス導入管13からバッフル板14、上部電極の小孔8aを通し
て処理室1内に導入し、このO2ガスをプラズマ化する。
このとき、プラズマ化された酸素原子によりLCD基板3
表面の有機系物質例えばレジスト膜をアッシングする。
ところで、このようなプラズマ処理を行う場合には、
安定かつ強いプラズマ領域をLCD基板表面に形成するた
めには、LCD基板3表面にグロー放電を集中させる必要
がある。
本実施例では、第2図に示すように絶縁体である上下
フォーカス体6、9の開口を、下部フォーカス体6の開
口L1がLCD基板3の外周形状と略等しく、上部フォーカ
ス体9の開口L2が下部フォーカス体6の開口L1よりも大
きくなるように構成している。
このため、上下電極4、8間に電圧が印加されると、
下部電極4上には上部電極8に比べて強い電が形成され
ることになる。即ち、上下電極4、8間で発生するグロ
ー放電は、よりLCD基板3上に集中し、生成されるプラ
ズマ領域AもLCD基板3表面近傍に集中的に形成され
る。
このように、上部フォーカス体9の開口L2を下部フォ
ーカス体の開口L1よりも大きくすることにより、従来の
上下の開口が等しいフォーカス体を用いたプラズマ処理
装置に比べ、被処理物表面近傍に効率良く処理ガスのプ
ラズマ領域Aを生成することができ、プラズマ処理効率
を向上させることが可能となる。
また、プラズマ領域Aの生成場所が被処理物に近い
程、被処理物表面とプラズマ処理領域Aとの接触状態が
均一化するため、被処理物を均一に処理することができ
る。
ところで、上述実施例では、本発明をLCD基板のアッ
シング装置に適用したが、他のプラズマ処理装置例えば
CVD装置、エッチング装置等にも適用することができ
る。尚、被処理物としてはLCD基板のみならず半導体ウ
エハ等の他の被処理物でも勿論よい。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明のプラズマ処理装置によ
れば、被処理物表面近傍に処理ガスのプラズマ領域を効
率良く生成することができ、処理の均一化、処理効率の
向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例のアッシング装置の処理室内部構成を示
す断面図である。 1……処理室、3……LCD基板、4……下部電極、6…
…下部フォーカス体、8……上部電極、9……上部フォ
ーカス体、10……高周波電源、11……処理ガス源。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】気密を保持する処理室と、 前記処理室内に設けられた被処理物の載置台となる第1
    の電極と、 前記第1の電極に対向配置された第2の電極と、 前記第1、第2の電極の周囲に沿って夫々設けられこの
    第1、第2の電極表面の電界形成面積を規定する絶縁部
    材からなるフォーカス体とを備え、前記第1、第2の電
    極間で処理ガスをプラズマ化して前記被処理物を処理す
    るように構成されたプラズマ処理装置において、 前記第2の電極表面の電界形成面積が前記第1の電極表
    面の電界形成面積よりも大きくなるように前記第2の電
    極のフォーカス体を構成したことを特徴とするプラズマ
    処理装置。
  2. 【請求項2】気密を保持する処理室と、 前記処理室内に設けられた被処理物の載置台となる第1
    の電極と、 前記第1の電極に対向配置された第2の電極と、 前記第1、第2の電極の周囲に沿って夫々設けられこの
    第1、第2の電極表面の電界形成面積を規定する絶縁部
    材からなるフォーカス体とを備え、前記第1、第2の電
    極間で処理ガスをプラズマ化して前記被処理物を処理す
    るように構成されたプラズマ処理装置において、 前記第2の電極に設けられたフォーカス体の開口は、前
    記被処理物を載置する前記第1の電極に設けられたフォ
    ーカス体の開口よりも面積が大きいことを特徴とするプ
    ラズマ処理装置。
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