JP4503574B2 - Inductively coupled plasma processing equipment - Google Patents

Inductively coupled plasma processing equipment Download PDF

Info

Publication number
JP4503574B2
JP4503574B2 JP2006288215A JP2006288215A JP4503574B2 JP 4503574 B2 JP4503574 B2 JP 4503574B2 JP 2006288215 A JP2006288215 A JP 2006288215A JP 2006288215 A JP2006288215 A JP 2006288215A JP 4503574 B2 JP4503574 B2 JP 4503574B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
wall
chamber
processing
inductively coupled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006288215A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007088490A (en
Inventor
務 里吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP2006288215A priority Critical patent/JP4503574B2/en
Publication of JP2007088490A publication Critical patent/JP2007088490A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4503574B2 publication Critical patent/JP4503574B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

本発明は液晶表示装置(LCD)基板等の被処理基板に対して誘導結合プラズマによりドライエッチング等のプラズマ処理を施す誘導結合プラズマ処理装置に関する。   The present invention relates to an inductively coupled plasma processing apparatus for subjecting a substrate to be processed such as a liquid crystal display (LCD) substrate to plasma processing such as dry etching by inductively coupled plasma.

例えば、LCD製造プロセスにおいては、被処理基板であるLCDガラス基板に対して、エッチングやスパッタリング、CVD(化学気相成長)等のプラズマ処理が多用されている。   For example, in an LCD manufacturing process, plasma processing such as etching, sputtering, and CVD (chemical vapor deposition) is frequently used for an LCD glass substrate as a substrate to be processed.

このようなプラズマ処理を行うためのプラズマ処理装置としては、種々のものが用いられているが、その中で、高密度プラズマを発生することができるものとして誘導結合プラズマ(ICP)処理装置が知られている。   Various plasma processing apparatuses for performing such plasma processing are used. Among them, an inductively coupled plasma (ICP) processing apparatus is known as one that can generate high-density plasma. It has been.

誘導結合プラズマ処理装置は、典型的には、真空に保持可能なプラズマ処理を行うための処理室の天井が誘電体壁で構成され、その上に高周波(RF)アンテナが配設されている。そして、この高周波アンテナに高周波電力が供給されることにより、処理室内に誘導電界が形成され、この誘導電界により処理室に導入された処理ガスがプラズマ化し、このようにして形成された処理ガスのプラズマによりエッチング等のプラズマ処理が施される。   In an inductively coupled plasma processing apparatus, typically, the ceiling of a processing chamber for performing plasma processing that can be maintained in a vacuum is configured by a dielectric wall, and a radio frequency (RF) antenna is disposed thereon. By supplying high-frequency power to the high-frequency antenna, an induction electric field is formed in the processing chamber, and the processing gas introduced into the processing chamber is turned into plasma by the induction electric field, and the processing gas thus formed Plasma processing such as etching is performed by plasma.

ところで、LCDの製造工程においては、被処理基板であるLCDガラス基板は、その1枚から、複数枚のLCDパネル製品が得られるような寸法となっている。そして、近時、スループット向上の観点から、LCDガラス基板は大型化の要求が強く、一辺が1mを超えるような巨大なものが要求されており、これにともなう処理装置の大型化により誘電体壁も大型化せざるを得ない。誘電体壁がこのように大型化すると、処理室の内外の圧力差や自重に耐えるだけの十分な強度を保持するために、その厚さを大きくする必要があるが、誘電体壁を厚くすると、高周波アンテナとプラズマ領域との距離が大きくなるため、エネルギー効率が低下し、プラズマ密度が低下する。また、このように誘電体壁の厚さを大きくすると誘電体壁が極めて高価なものとなる。   By the way, in the LCD manufacturing process, the LCD glass substrate, which is a substrate to be processed, has such a dimension that a plurality of LCD panel products can be obtained from one. Recently, from the viewpoint of improving throughput, there is a strong demand for an LCD glass substrate having a large size with a side exceeding 1 m. Due to the increase in the size of the processing apparatus, a dielectric wall is required. Must be enlarged. When the dielectric wall becomes large in this way, it is necessary to increase its thickness in order to maintain sufficient strength to withstand the pressure difference between the inside and outside of the processing chamber and its own weight. Since the distance between the high-frequency antenna and the plasma region is increased, energy efficiency is lowered and plasma density is lowered. Further, when the thickness of the dielectric wall is increased in this way, the dielectric wall becomes extremely expensive.

このようなことを回避する技術として、誘導結合プラズマ処理装置の本体容器を仕切構造により上側のアンテナ室と下側の処理室とに区画し、仕切構造が誘電体壁を含む構造とし、この誘電体壁を十字状の支持梁で支持するとともに、この支持梁をアンテナ室の天井に固定されたサスペンダによって吊る構造を採用する技術が提案されている(特許文献1)。これにより、誘電体壁にかかる荷重が著しく低減されるため、誘電体壁を薄くすることができる。
特開2001−28299号
As a technique for avoiding this, the main body container of the inductively coupled plasma processing apparatus is divided into an upper antenna chamber and a lower processing chamber by a partition structure, and the partition structure includes a dielectric wall. There has been proposed a technique that employs a structure in which a body wall is supported by a cross-shaped support beam and the support beam is suspended by a suspender fixed to the ceiling of the antenna chamber (Patent Document 1). Thereby, since the load concerning a dielectric wall is reduced significantly, a dielectric wall can be made thin.
JP 2001-28299 A

しかしながら、上記特許文献1に開示された技術では、支持梁で誘電体壁を支持し、支持梁をサスペンダで吊る構造であるため、仕切構造の一部である支持梁が撓まないように、支持梁の幅を広くする必要があるが、支持梁の幅を広くすると、誘電体壁の有効面積が狭くなり、エネルギー効率が低下してしまう。   However, in the technique disclosed in Patent Document 1, since the dielectric wall is supported by the support beam and the support beam is suspended by the suspender, the support beam that is a part of the partition structure is not bent. Although it is necessary to increase the width of the support beam, if the width of the support beam is increased, the effective area of the dielectric wall is reduced and the energy efficiency is lowered.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、誘電体壁の支持部分を大きくすることなく、しかも誘電体壁を厚くすることなく、誘電体壁を含む、処理室とアンテナ室との間を仕切る仕切構造の撓みを抑制することができる誘導結合プラズマ処理装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and without increasing the support portion of the dielectric wall, and without increasing the thickness of the dielectric wall, the processing chamber and the antenna chamber including the dielectric wall are provided. An object of the present invention is to provide an inductively coupled plasma processing apparatus capable of suppressing the bending of the partition structure that partitions the spaces.

上記課題を解決するために、本発明は、気密に保持され、被処理基板にプラズマ処理を施す処理室と、前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、前記処理室内を排気し、前記処理室内を減圧状態にする排気系と、前記処理室の上部壁を構成する誘電体壁と、前記誘電体壁の上方に設けられ、高周波電力が供給されることにより前記処理室内に誘導電界を形成するための高周波アンテナと、前記処理室の上方に設けられ、前記誘電体壁によって底壁が形成され、前記高周波アンテナを収容するアンテナ室と、前記アンテナ室を複数の小室に仕切るように前記アンテナ室の底壁から天壁まで垂直に延び、前記アンテナ室の側壁に支持される、アルミニウムまたはアルミニウム合金により形成された垂直壁とを具備し、前記誘電体壁は、前記複数の小室に対応して複数に分割され、前記誘電体壁の各分割片は前記アンテナ室の側壁と前記垂直壁とで支持され、前記高周波アンテナは、前記複数の小室にそれぞれ収容されたアンテナを有することを特徴とする誘導結合プラズマ処理装置を提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a processing chamber that is kept airtight and performs plasma processing on a substrate to be processed, a processing gas supply system that supplies a processing gas into the processing chamber, and an exhaust of the processing chamber. An exhaust system for depressurizing the processing chamber, a dielectric wall constituting an upper wall of the processing chamber, and an induction system provided above the dielectric wall and supplied with high-frequency power to the processing chamber a high frequency antenna to form an electric field, provided above the processing chamber, said bottom wall by a dielectric wall is formed, and an antenna chamber that houses the high-frequency antenna, so that partitions the antenna chamber into a plurality of chambers It said extending perpendicularly from the bottom wall of the antenna room to the ceiling wall, is supported on the side wall of the antenna room, comprising a vertical wall formed of aluminum or an aluminum alloy, the dielectric wall Is divided into multiples corresponding to the plurality of small chambers, the respective segments of the dielectric wall is supported by the side wall and the vertical wall of said antenna chamber, the high frequency antenna is housed respectively in said plurality of chambers An inductively coupled plasma processing apparatus including an antenna is provided.

本発明によれば、誘電体壁によって底壁が形成されるアンテナ室をアンテナ室の側壁に支持される垂直壁により複数の小室に仕切り、誘電体壁を複数の小室に対応して複数に分割されるようにし、誘電体壁の各分割片は前記アンテナ室の側壁と前記垂直壁とで支持されるようにして、支持要素を垂直な壁としたので、誘電体壁の支持部分を広くすることなく、かつ誘電体壁を厚くすることなく、誘電体壁を含む、処理室とアンテナ室との間を仕切る仕切構造の撓みを防止することができる。   According to the present invention, the antenna chamber in which the bottom wall is formed by the dielectric wall is divided into a plurality of small chambers by the vertical wall supported by the side wall of the antenna chamber, and the dielectric wall is divided into a plurality corresponding to the plurality of small chambers. In addition, since each of the divided pieces of the dielectric wall is supported by the side wall of the antenna chamber and the vertical wall, and the support element is a vertical wall, the support portion of the dielectric wall is widened. Without bending the dielectric wall and without increasing the thickness of the dielectric wall, it is possible to prevent the partition structure including the dielectric wall from being bent between the processing chamber and the antenna chamber.

本発明において、前記垂直壁の内部には、前記処理ガス供給系からの処理ガスを該垂直壁の底部に形成されたガス吐出口を介して前記処理室内に導くガスの流路が設けられていてもよい。この場合、前記ガスの流路は、2枚の前記垂直壁が交差する部分に形成された流路と、該流路から分岐して水平方向に形成された複数の水平流路と、各水平流路からさらに分岐して複数の前記ガス吐出口にそれぞれ連通する複数の垂直流路とを有するようにしてもよい。
また、前記複数の小室にそれぞれ収容されたアンテナに、一つの高周波電源から高周波電力が供給されるようにしてもよいし、前記複数の小室にそれぞれ収容されたアンテナに、それぞれ高周波電力を供給する複数の高周波電源を有するようにしてもよい。
In the present invention, a gas flow path that guides the processing gas from the processing gas supply system into the processing chamber through a gas discharge port formed at the bottom of the vertical wall is provided inside the vertical wall. May be. In this case, the gas flow path includes a flow path formed at a portion where the two vertical walls intersect, a plurality of horizontal flow paths that are branched from the flow path and formed in a horizontal direction, and each horizontal flow path. You may make it have a some vertical flow path which further branches from the flow path, and is connected to the said several gas discharge port, respectively.
Further, high frequency power may be supplied from a single high frequency power source to the antennas accommodated in the plurality of small chambers, or high frequency power may be supplied to the antennas accommodated in the plurality of small chambers, respectively. A plurality of high frequency power supplies may be provided.

また、前記垂直壁が、前記アンテナ室を十字に仕切り、4つの小室に分割することを典型例として挙げることができる。   A typical example is that the vertical wall partitions the antenna chamber into a cross and divides the antenna chamber into four small chambers.

本発明によれば、誘電体壁によって底壁が形成されるアンテナ室をアンテナ室の側壁に支持される垂直壁により複数の小室に仕切り、誘電体壁を複数の小室に対応して複数に分割されるようにし、誘電体壁の各分割片は前記アンテナ室の側壁と前記垂直壁とで支持されるようにして、支持要素を垂直な壁としたので、誘電体壁の支持部分を広くすることなく、かつ誘電体壁を厚くすることなく、誘電体壁を含む、処理室とアンテナ室との間を仕切る仕切構造の撓みを防止することができる。   According to the present invention, the antenna chamber in which the bottom wall is formed by the dielectric wall is divided into a plurality of small chambers by the vertical wall supported by the side wall of the antenna chamber, and the dielectric wall is divided into a plurality corresponding to the plurality of small chambers. In addition, since each of the divided pieces of the dielectric wall is supported by the side wall of the antenna chamber and the vertical wall, and the support element is a vertical wall, the support portion of the dielectric wall is widened. Without bending the dielectric wall and without increasing the thickness of the dielectric wall, it is possible to prevent the partition structure including the dielectric wall from being bent between the processing chamber and the antenna chamber.

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明の一実施形態に係る誘導結合プラズマエッチング装置を示す垂直断面図であり、図2はそのアンテナ室を示す水平断面図である。この装置は、例えばLCDの製造においてLCDガラス基板上に薄膜トランジスターを形成する際に、メタル膜、ITO膜、酸化膜等をエッチングするために用いられる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a vertical sectional view showing an inductively coupled plasma etching apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a horizontal sectional view showing an antenna chamber thereof. This apparatus is used for etching a metal film, an ITO film, an oxide film or the like when forming a thin film transistor on an LCD glass substrate in the manufacture of an LCD, for example.

このプラズマエッチング装置は、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またはアルミニウム合金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。したがって、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、Al23等のセラミックス、石英等で構成されている。 This plasma etching apparatus has an airtight main body container 1 having a rectangular tube shape made of a conductive material, for example, aluminum or aluminum alloy whose inner wall surface is anodized. The main body container 1 is assembled so as to be disassembled, and is grounded by a ground wire 1a. The main body container 1 is divided into an antenna chamber 3 and a processing chamber 4 by a dielectric wall 2 in the vertical direction. Therefore, the dielectric wall 2 constitutes the ceiling wall of the processing chamber 4. The dielectric wall 2 is made of ceramics such as Al 2 O 3 , quartz, or the like.

本体容器1におけるアンテナ室3には、対向する2対の側壁3aにそれぞれ支持されるように2枚の垂直壁5が十字をなすように設けられている。したがって、アンテナ室3は、2枚の垂直壁5により4つの小室6に分割されている。側壁3aおよび垂直壁5の底部には支持棚7が設けられており、誘電体壁2を4つに分割した分割片2aがそれぞれの小室6の支持棚7上に載置されている。誘電体壁2の各分割片2aと支持棚7との間にはシールリング8が介装されて気密にシールされており、これらはボルト9で固定されている。なお、垂直壁5は、例えば、本体容器1と同様に表面が陽極酸化処理されたアルミニウムまたはアルミニウム合金で形成されている。   In the antenna chamber 3 of the main body container 1, two vertical walls 5 are provided so as to form a cross so as to be supported by two pairs of opposing side walls 3a. Therefore, the antenna chamber 3 is divided into four small chambers 6 by the two vertical walls 5. A support shelf 7 is provided at the bottom of the side wall 3 a and the vertical wall 5, and a divided piece 2 a obtained by dividing the dielectric wall 2 into four parts is placed on the support shelf 7 of each small chamber 6. A seal ring 8 is interposed between each divided piece 2 a of the dielectric wall 2 and the support shelf 7 to be hermetically sealed, and these are fixed by bolts 9. The vertical wall 5 is formed of, for example, aluminum or aluminum alloy whose surface is anodized in the same manner as the main body container 1.

アンテナ室3の天壁3bの中央にはガス導入口11が形成されている。そして、図3に示すように、2枚の垂直壁5が交差する交差部5aの上端からガス導入口11に連続するガス流路12が下方に延びている。そして、ガス流路12は、交差部5aの下部において垂直壁に沿って水平にかつ十字状に延びる水平流路12aと、この十字状の水平流路12aから下方に延びる複数の垂直流路12bとを有し、垂直壁5の底部においてガス吐出口13を形成している。したがって、複数のガス吐出口13は十字に配列しており、ここから所定の処理ガスがシャワー状に吐出される。   A gas inlet 11 is formed at the center of the top wall 3 b of the antenna chamber 3. And as shown in FIG. 3, the gas flow path 12 which continues to the gas inlet 11 from the upper end of the cross | intersection part 5a where the two vertical walls 5 cross | intersect is extended below. The gas flow path 12 includes a horizontal flow path 12a extending horizontally and in a cross shape along the vertical wall at the lower portion of the intersection 5a, and a plurality of vertical flow paths 12b extending downward from the cross-shaped horizontal flow path 12a. The gas discharge port 13 is formed at the bottom of the vertical wall 5. Accordingly, the plurality of gas discharge ports 13 are arranged in a cross shape, from which a predetermined processing gas is discharged in a shower shape.

一方、ガス導入口11には、ガス流路12に連通するようにガス供給管14が設けられている。ガス供給管14は、本体容器1の天井からその外側へ貫通し、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。したがって、プラズマエッチングにおいては、処理ガス供給系20から供給された処理ガスがガス供給管14を介してガス流路12に供給され、さらに水平流路12aおよび垂直流路12bを通って垂直壁5の底部に設けられたガス吐出口13から処理室4内へ吐出され、処理室4内に配置されたLCDガラス基板G上に形成された所定の膜のエッチングに供される。   On the other hand, the gas inlet 11 is provided with a gas supply pipe 14 so as to communicate with the gas flow path 12. The gas supply pipe 14 penetrates from the ceiling of the main body container 1 to the outside thereof, and is connected to a processing gas supply system 20 including a processing gas supply source and a valve system. Therefore, in plasma etching, the processing gas supplied from the processing gas supply system 20 is supplied to the gas flow path 12 through the gas supply pipe 14, and further passes through the horizontal flow path 12a and the vertical flow path 12b to reach the vertical wall 5. Is discharged into the processing chamber 4 from a gas discharge port 13 provided at the bottom of the substrate, and is used for etching a predetermined film formed on the LCD glass substrate G disposed in the processing chamber 4.

アンテナ室3内には高周波アンテナ15が配設されている。具体的には、高周波アンテナ15は4つのアンテナ片15aに分割されており、これらアンテナ片15aが、アンテナ室3の各小室6内に、誘電体壁2に面するように配設されている。これらアンテナ片15aは略角形渦巻き状をなす平面型のコイルアンテナからなり、隣接するアンテナ片はアンテナ線が互いに逆向きに巻回されている。これらアンテナ片15aは、一端がアンテナ室3の各小室6から上方に垂直に延びる給電棒16に接続されており、他端が本体容器1に接続され、本体容器1を介して接地されている。   A high frequency antenna 15 is disposed in the antenna chamber 3. Specifically, the high-frequency antenna 15 is divided into four antenna pieces 15 a, and these antenna pieces 15 a are arranged in the small chambers 6 of the antenna chamber 3 so as to face the dielectric wall 2. . These antenna pieces 15a are formed of a planar coil antenna having a substantially square spiral shape, and antenna wires of adjacent antenna pieces are wound in opposite directions. One end of each of these antenna pieces 15 a is connected to a feeding rod 16 that extends vertically from each small chamber 6 of the antenna chamber 3, and the other end is connected to the main body container 1 and grounded via the main body container 1. .

アンテナ室3の天壁3bの上にはプラズマのインピーダンスを高周波の伝送路インピーダンスに整合させる整合器17が設けられ、上記各給電棒16の上端はこの整合器17に接続されている。一方、整合器17には誘導電界形成用の例えば周波数が13.56MHzの高周波電源18が設けられている。   On the top wall 3b of the antenna chamber 3, a matching unit 17 is provided for matching the impedance of the plasma to the high-frequency transmission line impedance, and the upper ends of the power feed rods 16 are connected to the matching unit 17. On the other hand, the matching unit 17 is provided with a high frequency power source 18 for generating an induction electric field, for example, having a frequency of 13.56 MHz.

プラズマ処理中、高周波電源18からは、誘導電界形成用の例えば周波数が13.56MHzの高周波電力が高周波アンテナ15へ供給される。このように高周波電力が供給された高周波アンテナ15により、処理室4内に誘導電界が形成され、この誘導電界により、処理ガス供給系20からガス供給管14、ガス流路12を経てガス吐出口13から吐出された処理ガスがプラズマ化される。この際の高周波電源18の出力は、プラズマを発生させるのに十分な値になるように適宜設定される。   During the plasma processing, high-frequency power for supplying an induction electric field, for example, having a frequency of 13.56 MHz, is supplied from the high-frequency power source 18 to the high-frequency antenna 15. An induction electric field is formed in the processing chamber 4 by the high-frequency antenna 15 supplied with the high-frequency power in this way, and this induction electric field causes a gas discharge port from the processing gas supply system 20 through the gas supply pipe 14 and the gas flow path 12. The processing gas discharged from 13 is turned into plasma. At this time, the output of the high frequency power source 18 is appropriately set so as to have a value sufficient to generate plasma.

処理室4内の下方には、誘電体壁2を挟んで高周波アンテナ15と対向するように、LCDガラス基板Gを載置するための載置台としてのサセプタ22が設けられている。サセプタ22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ている。サセプタ22に載置されたLCDガラス基板Gは、静電チャック(図示せず)によりサセプタ22に吸着保持される。   A susceptor 22 as a mounting table for mounting the LCD glass substrate G is provided below the processing chamber 4 so as to face the high-frequency antenna 15 with the dielectric wall 2 interposed therebetween. The susceptor 22 is made of a conductive material, for example, aluminum whose surface is anodized. The LCD glass substrate G placed on the susceptor 22 is attracted and held on the susceptor 22 by an electrostatic chuck (not shown).

サセプタ22は絶縁体枠24内に収納され、さらに、中空の支柱25に支持される。支柱25は本体容器1の底部を気密状態を維持しつつ貫通し、本体容器1外に配設された昇降機構(図示せず)に支持され、基板Gの搬入出時に昇降機構によりサセプタ22が上下方向に駆動される。なお、サセプタ22を収納する絶縁体枠24と本体容器1の底部との間には、支柱25を気密に包囲するベローズ26が配設されており、これにより、サセプタ22の上下動によっても処理容器4内の気密性が保証される。また処理室4の側壁4aには、基板Gを搬入出するための搬出入口27が設けられており、この搬出入口27はゲートバルブ27aにより開閉可能となっている。   The susceptor 22 is housed in an insulator frame 24 and is further supported by a hollow column 25. The support column 25 penetrates the bottom of the main body container 1 while maintaining an airtight state, is supported by an elevating mechanism (not shown) disposed outside the main body container 1, and the susceptor 22 is moved by the elevating mechanism when the substrate G is loaded and unloaded. It is driven in the vertical direction. A bellows 26 that hermetically surrounds the support column 25 is disposed between the insulator frame 24 that accommodates the susceptor 22 and the bottom of the main body container 1. Airtightness in the container 4 is guaranteed. The side wall 4a of the processing chamber 4 is provided with a loading / unloading port 27 for loading and unloading the substrate G. The loading / unloading port 27 can be opened and closed by a gate valve 27a.

サセプタ22には、中空の支柱25内に設けられた給電棒25aにより、整合器28を介して高周波電源29が接続されている。この高周波電源29は、プラズマ処理中に、バイアス用の高周波電力、例えば周波数が3.2MHzの高周波電力をサセプタ22に印加する。このバイアス用の高周波電力により、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。   A high frequency power source 29 is connected to the susceptor 22 via a matching unit 28 by a power feeding rod 25 a provided in the hollow column 25. The high frequency power supply 29 applies high frequency power for bias, for example, high frequency power having a frequency of 3.2 MHz to the susceptor 22 during plasma processing. The ions in the plasma generated in the processing chamber 4 are effectively drawn into the substrate G by the high frequency power for bias.

さらに、サセプタ22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)。これらの機構や部材に対する配管や配線は、いずれも中空の支柱25を通して本体容器1外に導出される。   Further, in order to control the temperature of the substrate G, a temperature control mechanism including a heating means such as a ceramic heater, a refrigerant flow path, and the like, and a temperature sensor are provided in the susceptor 22 (none is shown). . Piping and wiring for these mechanisms and members are all led out of the main body container 1 through the hollow support column 25.

処理室4の底部には、排気管31を介して真空ポンプ等を含む排気機構30が接続され、この排気機構30により、処理室4が排気され、プラズマ処理中、処理室4内が所定の真空雰囲気(例えば1.33Pa)に設定、維持される。   An exhaust mechanism 30 including a vacuum pump or the like is connected to the bottom of the processing chamber 4 via an exhaust pipe 31. The processing mechanism 4 is exhausted by the exhaust mechanism 30, and the inside of the processing chamber 4 is predetermined during plasma processing. A vacuum atmosphere (for example, 1.33 Pa) is set and maintained.

次に、以上のように構成される誘導結合プラズマエッチング装置を用いてLCDガラス基板Gに対してプラズマエッチング処理を施す際の処理動作について説明する。   Next, the processing operation when the plasma etching process is performed on the LCD glass substrate G using the inductively coupled plasma etching apparatus configured as described above will be described.

まず、ゲートバルブ27aを開にした状態で搬入出口27から搬送機構(図示せず)により基板Gを処理室4内に搬入し、サセプタ22の載置面に載置した後、静電チャック(図示せず)により基板Gをサセプタ22上に固定する。次に、処理室4内に処理ガス供給系20から供給した処理ガスをガス供給管14、ガス流路12を介してガス吐出口13から処理室4内に吐出させるとともに、排気機構30により排気管31を介して処理室4内を真空排気することにより、処理室4内を例えば1.33Pa程度の圧力雰囲気に維持する。   First, after the gate valve 27a is opened, the substrate G is loaded into the processing chamber 4 from the loading / unloading port 27 by the transfer mechanism (not shown), placed on the placement surface of the susceptor 22, and then the electrostatic chuck ( The substrate G is fixed on the susceptor 22 by not shown). Next, the processing gas supplied from the processing gas supply system 20 into the processing chamber 4 is discharged from the gas discharge port 13 into the processing chamber 4 through the gas supply pipe 14 and the gas flow path 12 and is exhausted by the exhaust mechanism 30. By evacuating the inside of the processing chamber 4 through the pipe 31, the inside of the processing chamber 4 is maintained in a pressure atmosphere of about 1.33 Pa, for example.

次いで、高周波電源18から13.56MHzの高周波を整合器17および給電棒16を介して高周波アンテナ15の各アンテナ片15aに印加し、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。このようにして生成されたプラズマ中のイオンは、高周波電源29からサセプタ22に対して印加される3.2MHzの高周波電力によって基板Gに効果的に引き込まれ、基板Gに対して均一なエッチング処理が施される。   Next, a high frequency of 13.56 MHz is applied from the high frequency power source 18 to each antenna piece 15 a of the high frequency antenna 15 through the matching unit 17 and the power supply rod 16, and thereby uniform in the processing chamber 4 through the dielectric wall 2. An induced electric field is formed. Due to the induction electric field formed in this manner, the processing gas is turned into plasma in the processing chamber 4 to generate high-density inductively coupled plasma. The ions in the plasma thus generated are effectively drawn into the substrate G by the 3.2 MHz high frequency power applied from the high frequency power supply 29 to the susceptor 22, and the substrate G is uniformly etched. Is given.

この場合に、誘電体壁2によって底壁が形成されるアンテナ室3の対向する2対の側壁3aにそれぞれ支持されるように2枚の垂直壁5が十字をなすように設けられ、この垂直壁5によりアンテナ室3を4つの小室に仕切り、誘電体壁2を複数の小室に対応して複数に分割されるようにし、誘電体壁2の各分割片2aをアンテナ室3の側壁3aと垂直壁5とで支持されるようにして、支持要素を垂直な壁としたので、誘電体壁2の支持部分を広くすることなく、かつ誘電体壁2を厚くすることなく、誘電体壁2を含む、処理室4とアンテナ室3との間を仕切る仕切構造の撓みを防止することができる。   In this case, two vertical walls 5 are provided to form a cross so as to be respectively supported by two opposing side walls 3a of the antenna chamber 3 in which the bottom wall is formed by the dielectric wall 2. The wall 5 partitions the antenna chamber 3 into four chambers, the dielectric wall 2 is divided into a plurality of chambers corresponding to the plurality of chambers, and each divided piece 2 a of the dielectric wall 2 is separated from the side wall 3 a of the antenna chamber 3. Since the support element is a vertical wall so as to be supported by the vertical wall 5, the dielectric wall 2 does not have to be widened and the dielectric wall 2 is not thickened. The bending of the partition structure that partitions between the processing chamber 4 and the antenna chamber 3 can be prevented.

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態では一つの高周波電源から整合器を介して、各小室6に配置された高周波アンテナ15の各アンテナ片15aに給電するようにしたが、図4に示すように、各小室6にそれぞれ独立した高周波アンテナ15′を設け、各高周波アンテナ15′に対応して複数の整合器17′および高周波電源18′を設けるようにしてもよい。   The present invention can be variously modified without being limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, power is supplied to each antenna piece 15a of the high-frequency antenna 15 disposed in each small chamber 6 from one high-frequency power source through a matching unit. However, as illustrated in FIG. Independent high frequency antennas 15 ′ may be provided, and a plurality of matching units 17 ′ and high frequency power sources 18 ′ may be provided corresponding to the high frequency antennas 15 ′.

また、上記実施形態では、垂直壁を十字に設けたが、図5に示すように、垂直壁5を1枚だけ設けてアンテナ室3を2分割するようにしてもよいし、また、図6に示すように、垂直壁5を複数枚平行に配置してアンテナ室3を分割するようにしてもよい。   In the above embodiment, the vertical wall is provided in a cross shape. However, as shown in FIG. 5, only one vertical wall 5 may be provided to divide the antenna chamber 3 into two parts. As shown in FIG. 4, the antenna chamber 3 may be divided by arranging a plurality of vertical walls 5 in parallel.

さらに、上記実施形態では本発明をエッチング装置に適用した場合について示したが、エッチング装置に限らず、スパッタリングや、CVD成膜等の他のプラズマ処理装置に適用することができる。さらにまた、被処理基板としてLCD基板を用いたが、本発明はこれに限らず半導体ウエハ等他の基板を処理する場合にも適用可能である。   Furthermore, although the case where the present invention is applied to an etching apparatus has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to the etching apparatus, and can be applied to other plasma processing apparatuses such as sputtering and CVD film formation. Furthermore, although the LCD substrate is used as the substrate to be processed, the present invention is not limited to this, and can be applied to processing other substrates such as a semiconductor wafer.

本発明の一実施形態に係る誘導結合プラズマエッチング装置を示す垂直断面図。1 is a vertical sectional view showing an inductively coupled plasma etching apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1の誘導結合プラズマエッチング装置のアンテナ室を示す水平断面図。The horizontal sectional view which shows the antenna chamber of the inductively coupled plasma etching apparatus of FIG. 図1の誘導結合プラズマエッチング装置の垂直壁を示す斜視図。The perspective view which shows the vertical wall of the inductively coupled plasma etching apparatus of FIG. 本発明の他の実施形態に係る誘導結合プラズマエッチング装置のアンテナ部分を示す概略斜視図。The schematic perspective view which shows the antenna part of the inductively coupled plasma etching apparatus which concerns on other embodiment of this invention. アンテナ室の垂直壁による仕切状態の他の例を示す水平断面図。The horizontal sectional view which shows the other example of the partition state by the vertical wall of an antenna room. アンテナ室の垂直壁による仕切状態のさらに他の例を示す水平断面図。The horizontal sectional view which shows the further another example of the partition state by the vertical wall of an antenna room.

符号の説明Explanation of symbols

1;本体容器
2;誘電体壁
2a;分割片
3;アンテナ室
3a;側壁
4;処理室
5;垂直壁
5a;交差部
6;小室
7;支持棚
11;ガス導入口
12;ガス流路
13;ガス吐出口
14;ガス供給管
15,15′;高周波アンテナ
15a;アンテナ片
18;高周波電源
20;処理ガス供給系
22;サセプタ
30;排気機構
G;LCDガラス基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Main body container 2; Dielectric wall 2a; Divided piece 3; Antenna room 3a; Side wall 4; Processing room 5; Vertical wall 5a; Intersection part 6; ; Gas discharge port 14; gas supply pipe 15, 15 '; high-frequency antenna 15a; antenna piece 18; high-frequency power source 20; processing gas supply system 22; susceptor 30;

Claims (6)

気密に保持され、被処理基板にプラズマ処理を施す処理室と、
前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、
前記処理室内を排気し、前記処理室内を減圧状態にする排気系と、
前記処理室の上部壁を構成する誘電体壁と、
前記誘電体壁の上方に設けられ、高周波電力が供給されることにより前記処理室内に誘導電界を形成するための高周波アンテナと、
前記処理室の上方に設けられ、前記誘電体壁によって底壁が形成され、前記高周波アンテナを収容するアンテナ室と、
前記アンテナ室を複数の小室に仕切るように前記アンテナ室の底壁から天壁まで垂直に延び、前記アンテナ室の側壁に支持される、アルミニウムまたはアルミニウム合金により形成された垂直壁と
を具備し、
前記誘電体壁は、前記複数の小室に対応して複数に分割され、前記誘電体壁の各分割片は前記アンテナ室の側壁と前記垂直壁とで支持され
前記高周波アンテナは、前記複数の小室にそれぞれ収容されたアンテナを有することを特徴とする誘導結合プラズマ処理装置。
A processing chamber which is kept airtight and performs plasma processing on a substrate to be processed;
A processing gas supply system for supplying a processing gas into the processing chamber;
An exhaust system for exhausting the processing chamber and depressurizing the processing chamber;
A dielectric wall constituting an upper wall of the processing chamber;
A high-frequency antenna provided above the dielectric wall and for forming an induction electric field in the processing chamber by being supplied with high-frequency power;
An antenna chamber that is provided above the processing chamber, has a bottom wall formed by the dielectric wall, and houses the high-frequency antenna;
A vertical wall formed of aluminum or an aluminum alloy that extends vertically from the bottom wall of the antenna chamber to the top wall so as to partition the antenna chamber into a plurality of small chambers, and is supported by the side wall of the antenna chamber;
The dielectric wall is divided into a plurality corresponding to the plurality of small chambers, and each divided piece of the dielectric wall is supported by a side wall of the antenna chamber and the vertical wall ,
The inductively coupled plasma processing apparatus , wherein the high-frequency antenna has an antenna housed in each of the plurality of small chambers .
前記垂直壁の内部には、前記処理ガス供給系からの処理ガスを該垂直壁の底部に形成されたガス吐出口を介して前記処理室内に導くガスの流路が設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の誘導結合プラズマ処理装置。   A gas flow path is provided in the vertical wall to guide the processing gas from the processing gas supply system into the processing chamber through a gas discharge port formed at the bottom of the vertical wall. The inductively coupled plasma processing apparatus according to claim 1. 前記ガスの流路は、2枚の前記垂直壁が交差する部分に形成された流路と、該流路から分岐して水平方向に形成された複数の水平流路と、各水平流路からさらに分岐して複数の前記ガス吐出口にそれぞれ連通する複数の垂直流路とを有することを特徴とする、請求項2に記載の誘導結合プラズマ処理装置。   The gas flow path includes a flow path formed at a portion where the two vertical walls intersect, a plurality of horizontal flow paths that are branched from the flow path and formed in a horizontal direction, and a horizontal flow path. 3. The inductively coupled plasma processing apparatus according to claim 2, further comprising a plurality of vertical flow paths that branch and communicate with the plurality of gas discharge ports, respectively. 前記複数の小室にそれぞれ収容されたアンテナに、一つの高周波電源から高周波電力が供給されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の誘導結合プラズマ処理装置。 4. The inductively coupled plasma processing apparatus according to claim 1, wherein high-frequency power is supplied from one high-frequency power source to the antennas respectively accommodated in the plurality of small chambers . 前記複数の小室にそれぞれ収容されたアンテナに、それぞれ高周波電力を供給する複数の高周波電源を有することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の誘導結合プラズマ処理装置。 4. The inductively coupled plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising: a plurality of high-frequency power supplies that respectively supply high-frequency power to the antennas respectively accommodated in the plurality of small chambers . 前記垂直壁は、前記アンテナ室を十字に仕切り、4つの小室に分割することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の誘導結合プラズマ処理装置。   The inductively coupled plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the vertical wall partitions the antenna chamber into a cross and divides the antenna chamber into four small chambers.
JP2006288215A 2006-10-24 2006-10-24 Inductively coupled plasma processing equipment Expired - Fee Related JP4503574B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006288215A JP4503574B2 (en) 2006-10-24 2006-10-24 Inductively coupled plasma processing equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006288215A JP4503574B2 (en) 2006-10-24 2006-10-24 Inductively coupled plasma processing equipment

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002212562A Division JP3935401B2 (en) 2002-07-22 2002-07-22 Inductively coupled plasma processing equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007088490A JP2007088490A (en) 2007-04-05
JP4503574B2 true JP4503574B2 (en) 2010-07-14

Family

ID=37975081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006288215A Expired - Fee Related JP4503574B2 (en) 2006-10-24 2006-10-24 Inductively coupled plasma processing equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4503574B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11035040B2 (en) 2018-04-20 2021-06-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Showerhead and substrate processing apparatus

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5278148B2 (en) * 2008-11-05 2013-09-04 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing equipment

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000200698A (en) * 1999-01-07 2000-07-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Plasma processing method and device
JP2001110777A (en) * 1999-10-05 2001-04-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method and device for processing plasma

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3318638B2 (en) * 1994-11-17 2002-08-26 ソニー株式会社 Plasma etching / CVD equipment
JP3104117B2 (en) * 1995-01-13 2000-10-30 松下電器産業株式会社 Plasma processing apparatus and method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000200698A (en) * 1999-01-07 2000-07-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Plasma processing method and device
JP2001110777A (en) * 1999-10-05 2001-04-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method and device for processing plasma

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11035040B2 (en) 2018-04-20 2021-06-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Showerhead and substrate processing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007088490A (en) 2007-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3935401B2 (en) Inductively coupled plasma processing equipment
KR102136925B1 (en) Inductively coupled plasma processing apparatus
JP4672113B2 (en) Inductively coupled plasma processing equipment
US8119532B2 (en) Inductively coupled dual zone processing chamber with single planar antenna
JP3880864B2 (en) Inductively coupled plasma processing equipment
JP3314151B2 (en) Plasma CVD apparatus and method for manufacturing semiconductor device
JP5551343B2 (en) Inductively coupled plasma processing equipment
JP5666991B2 (en) Inductively coupled plasma antenna unit and inductively coupled plasma processing apparatus
KR101351661B1 (en) Antenna unit and inductively coupled plasma processing apparatus
JP2006344998A (en) Inductive coupling plasma treatment apparatus
KR101768744B1 (en) Inductively coupled plasma processing apparatus
JP4503574B2 (en) Inductively coupled plasma processing equipment
KR101666933B1 (en) Antenna for inductively coupled plasma processing apparatus
JP5674871B2 (en) Inductively coupled plasma processing equipment
JP2004356511A (en) Plasma treatment device
KR101695380B1 (en) Inductively Coupled Plasma Processing Apparatus
JP3913681B2 (en) Inductively coupled plasma processing equipment
KR20210036818A (en) Plasma processing apparatus
JP4190949B2 (en) Plasma processing equipment
JP2003100723A (en) Inductive coupled plasma processing apparatus
KR20160107147A (en) Antenna for inductively coupled plasma processing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090826

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090929

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091130

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100420

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100421

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4503574

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130430

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160430

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees