KR100996018B1 - Plasma processor and plasma processing method - Google Patents
Plasma processor and plasma processing method Download PDFInfo
- Publication number
- KR100996018B1 KR100996018B1 KR1020030048143A KR20030048143A KR100996018B1 KR 100996018 B1 KR100996018 B1 KR 100996018B1 KR 1020030048143 A KR1020030048143 A KR 1020030048143A KR 20030048143 A KR20030048143 A KR 20030048143A KR 100996018 B1 KR100996018 B1 KR 100996018B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- substrate
- plasma
- electrode
- processed
- mounting surface
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3244—Gas supply means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
본 발명은 직류 방전 등의 이상 방전을 억제하면서, 정전 흡착을 위한 직류 전압이 인가되는 전극 상에 유전체막이 존재하는 경우에 생기는 부적당함을 해소할 수 있는 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법을 제공하는 것으로, 유전성의 피처리 기판 G를 플라즈마 처리하는 플라즈마 처리 장치는, 피처리 기판 G를 직접 탑재하는 전극(4)과, 전극(4) 상의 피처리 기판 G의 주연(周緣)을 전극(4)을 향하는 방향으로 가압하는 가압 기구(7)와, 피처리 기판 G의 주변에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 기구(19)와, 피처리 기판 G의 주변에 처리 가스의 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 수단(26)과, 전극(4)에 접속되고, 전극(4)에 직류 전압을 인가하는 직류 전원(6)을 구비하며, 가압 기구(7)가 전극(4) 상의 기판 G의 주연을 가압하고, 그 상태에서 전극(4)에 직류 전압을 인가하여 피처리 기판 G를 흡착한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a plasma processing apparatus and a plasma processing method capable of eliminating inadequacies caused when a dielectric film is present on an electrode to which a DC voltage for electrostatic adsorption is applied while suppressing abnormal discharge such as DC discharge. The plasma processing apparatus for plasma-processing a dielectric target substrate G includes an electrode 4 which directly mounts the target substrate G, and a peripheral edge of the target substrate G on the electrode 4. A pressurizing mechanism 7 for pressurizing in the direction toward the head, a processing gas supply mechanism 19 for supplying a processing gas to the periphery of the substrate G, and plasma generating means for generating plasma of the processing gas around the substrate G And a direct current power source 6 connected to the electrode 4 and applying a direct current voltage to the electrode 4, wherein the pressurization mechanism 7 presses the peripheral edge of the substrate G on the electrode 4; In that state to the electrode 4 A DC voltage is applied to adsorb the substrate G to be processed.
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 에칭 장치를 모식적으로 나타내는 단면도, 1 is a cross-sectional view schematically showing a plasma etching apparatus according to an embodiment of the present invention;
도 2는 도 1의 플라즈마 에칭 장치에서의 기판 유지대에 기판을 정전 흡착한 상태를 나타내는 모식도, FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which the substrate is electrostatically adsorbed to the substrate holder in the plasma etching apparatus of FIG. 1; FIG.
도 3은 도 1의 플라즈마 에칭 장치에서의 처리 동작을 설명하는 흐름도, 3 is a flowchart for explaining a processing operation in the plasma etching apparatus of FIG. 1;
도 4는 가압 기구가 없는 경우의 기판 유지대로의 기판 탑재 상태를 나타내는 단면도, 4 is a cross-sectional view showing a board mounted state on a board holding stand in the absence of a pressing mechanism;
도 5는 도 1의 플라즈마 에칭 장치에서, 기판 유지대에 탑재된 기판을 가압 기구가 가압하고 있는 상태를 나타내는 단면도. 5 is a cross-sectional view illustrating a state in which the pressing mechanism presses the substrate mounted on the substrate holder in the plasma etching apparatus of FIG. 1.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1 : 플라즈마 에칭 장치 2 : 챔버 1: plasma etching apparatus 2: chamber
3 : 기판 유지대 4 : 유지대 본체(전극)3: substrate holder 4: holder body (electrode)
5 : 절연 부재 6 : 직류 전원 5: insulation member 6: DC power
7 : 가압 기구 12 : 샤워헤드7
19 : 처리 가스 공급계 21 : 배기 장치19 process
26 : 고주파 전원 G : LCD 유리 기판
26: high frequency power supply G: LCD glass substrate
본 발명은 피처리 기판에 대하여 에칭 등의 플라즈마 처리를 실시하는 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a plasma processing apparatus and a plasma processing method for performing plasma processing such as etching on a substrate to be processed.
액정 표시 장치의 제조 공정에서는, 피처리 기판인 유리 기판에 에칭 처리나 성막 처리 등의 플라즈마 처리를 실시하기 위해서, 플라즈마 에칭 장치나 플라즈마 CVD 성막 장치 등의 플라즈마 처리 장치가 이용된다. In the manufacturing process of a liquid crystal display device, in order to give plasma processing, such as an etching process and a film-forming process, to a glass substrate which is a to-be-processed substrate, plasma processing apparatuses, such as a plasma etching apparatus and a plasma CVD film-forming apparatus, are used.
이와 같은 플라즈마 처리 장치에 있어서는, LCD 유리 기판을 기판 유지대에 유지한 상태에서 적당한 수단에 의해 플라즈마를 생성하여 플라즈마 처리가 행해진다. 이와 같은 유지 기구로서, 종래는 LCD 유리 기판의 주연(周緣)을 기계적으로 가압하는 클램프 기구가 이용되어 왔지만, 기판의 온도 제어를 위해 기판과 기판 유지대 사이에 열 전달 가스를 도입하면, 기판의 중앙부가 부상한다. 특히, 기판의 대형화가 진행되면 그 경향이 현저해진다. 이 때문에, 기판의 유지 기구로서, 전극 상에 유전체막을 피복하고, 이 유전체막 상에 LCD 유리 기판을 탑재한 상태에서 전극에 직류 전압을 인가하며, 그 때의 쿨롱력 등의 정전력에 의해 LCD 유리 기판을 흡착하는 정전척이 주류로 되어 있다. In such a plasma processing apparatus, a plasma process is performed by generating a plasma by a suitable means in the state which hold | maintained the LCD glass substrate in the board | substrate holder. As such a holding mechanism, a clamp mechanism for mechanically pressurizing the periphery of an LCD glass substrate has conventionally been used. However, when a heat transfer gas is introduced between the substrate and the substrate holder for temperature control of the substrate, The center is injured. In particular, as the size of the substrate increases, the tendency becomes remarkable. For this reason, as a holding mechanism of the substrate, a dielectric film is coated on the electrode, and a direct current voltage is applied to the electrode while the LCD glass substrate is mounted on the dielectric film. The electrostatic chuck which adsorbs a glass substrate becomes the mainstream.
그런데, 전극 상에 형성되는 유전체막은 플라즈마에 대한 내식성이 필요하여, 고내식성인 고가의 세라믹 재료가 많이 사용되고, 또한 전극에 인가하는 직류 전압과 플라즈마를 절연할 정도로 두꺼워야 하기 때문에, 정전척의 비용이 매우 비싼 것으로 되어 있다. 또한, LCD 유리 기판이 대형화되면, 기판 유지대의 본체를 구성하는 금속 재료와 유전체막을 구성하는 세라믹 재료의 열팽창 계수의 차이에 의해 유전체막이 박리하거나, 유전체막에 크랙이 들어가거나, 기판 유지대 자체가 휘어진다는 문제가 생긴다. However, since the dielectric film formed on the electrode requires corrosion resistance to plasma, many expensive ceramic materials having high corrosion resistance are used, and the dielectric film formed on the electrode must be thick enough to insulate the plasma from the DC voltage applied to the electrode, thereby increasing the cost of the electrostatic chuck. It is very expensive. In addition, when the LCD glass substrate becomes larger, the dielectric film peels off, cracks enter the dielectric film, or the substrate holder itself is caused by a difference in the coefficient of thermal expansion between the metal material constituting the main body of the substrate holder and the ceramic material constituting the dielectric film. There is a problem of bending.
이와 같은 것을 회피하기 위해서, LCD 유리 기판 자체가 유전체인 것을 이용하여, 유전체막을 쓰지 않고 전극 상에 LCD 유리 기판을 유지하도록 하는 것도 생각되지만, 이 경우에는, 대형 유리 기판의 특징인 휨 등에 의해서 주변부에서 기판과 전극 사이에 약간의 빈틈이 생기고, 그 빈틈에서 전극이 노출된 상태이기 때문에, 흡착을 위한 직류 전압을 인가하는 것에 의해 직류 방전이 생긴다는 문제점이 있다. In order to avoid such a thing, it is also conceivable to hold the LCD glass substrate on the electrode without using a dielectric film by using the LCD glass substrate itself as a dielectric material. There is a problem in that a slight gap is generated between the substrate and the electrode, and the electrode is exposed in the gap, so that a direct current discharge occurs by applying a direct current voltage for adsorption.
본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 직류 방전 등의 이상 방전을 억제하면서, 정전 흡착을 위한 직류 전압이 인가되는 전극 상에 유전체막이 존재하는 경우에 생기는 부적당함을 해소할 수 있는 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and plasma treatment can eliminate the inadequacies generated when a dielectric film is present on an electrode to which a DC voltage for electrostatic adsorption is applied while suppressing abnormal discharge such as DC discharge. It is an object to provide an apparatus and a plasma processing method.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제 1 관점에서는, 유전성의 피처리 기판을 플라즈마 처리하는 플라즈마 처리 장치로서, 피처리 기판을 직접 탑재하는 전극과, 상기 전극 상의 피처리 기판의 주연을 상기 전극을 향하는 방향으로 가압하는 가압 기구와, 피처리 기판의 부근에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 기구와, 피처리 기판의 부근에 처리 가스의 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 수단과, 상기 전극에 접속되고, 상기 전극에 직류 전압을 인가하는 직류 전원을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치를 제공한다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the said subject, in the 1st viewpoint of this invention, it is a plasma processing apparatus which plasma-processes a dielectric to-be-processed substrate, The electrode which mounts a to-be-processed substrate directly, and the periphery of the to-be-processed substrate on the said electrode A pressurizing mechanism for pressurizing in a direction toward the side, a processing gas supply mechanism for supplying the processing gas to the vicinity of the substrate, plasma generating means for generating plasma of the processing gas in the vicinity of the substrate, and the electrode; And a DC power supply for applying a DC voltage to the electrode.
본 발명의 제 2 관점에서는, 유전성의 피처리 기판을 플라즈마 처리하는 플라즈마 처리 장치로서, 표면에 100㎛ 이하의 유전체층이 형성되고, 이 유전체층을 거쳐 피처리 기판을 탑재하는 전극과, 상기 전극 상의 피처리 기판의 주연을 상기 전극을 향하는 방향으로 가압하는 가압 기구와, 피처리 기판의 부근에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 기구와, 피처리 기판의 부근에 처리 가스의 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 수단과, 상기 전극에 접속되고, 상기 전극에 직류 전압을 인가하는 직류 전원을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치를 제공한다. In a second aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus for plasma treating a dielectric substrate to be processed, wherein a dielectric layer having a thickness of 100 μm or less is formed on a surface thereof, and an electrode on which the substrate to be processed is mounted is passed through the dielectric layer; A pressurizing mechanism for pressurizing the peripheral edge of the processing substrate toward the electrode, a processing gas supply mechanism for supplying the processing gas in the vicinity of the substrate to be processed, and plasma generating means for generating plasma of the processing gas in the vicinity of the substrate to be processed And a direct current power source connected to the electrode and applying a direct current voltage to the electrode.
본 발명의 제 3 관점에서는, 유전성의 피처리 기판을 플라즈마 처리하는 플라즈마 처리 장치로서, 피처리 기판을 수용하는 챔버와, 상기 챔버 내에 마련되고, 피처리 기판을 직접 탑재하는 하부 전극과, 상기 챔버 내에서 상기 하부 전극과 대향하도록 마련된 상부 전극과, 상기 챔버 내에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 기구와, 상기 챔버 내를 배기하는 배기 기구와, 상기 하부 전극 및 상기 상부 전극 중 적어도 한쪽에 고주파 전력을 공급하여, 상기 하부 전극과 상기 상부 전극 사이의 처리 공간에 처리 가스의 플라즈마를 생성하는 고주파 전원과, 상기 하부 전극 상의 피처리 기판의 주연을 상기 하부 전극을 향하는 방향으로 가압하는 가압 기구와, 상기 하부 전극에 접속되고, 상기 하부 전극에 직류 전압을 인가하는 직류 전원을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치를 제공한다. In a third aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus for plasma-processing a dielectric target substrate, comprising: a chamber accommodating a substrate to be processed, a lower electrode provided in the chamber and directly mounting the substrate, and the chamber; A high frequency electric power to at least one of an upper electrode provided to face the lower electrode in the chamber, a processing gas supply mechanism for supplying a processing gas into the chamber, an exhaust mechanism for exhausting the chamber, and at least one of the lower electrode and the upper electrode A high frequency power supply for generating a plasma of a processing gas in a processing space between the lower electrode and the upper electrode, and a pressurizing mechanism for pressing a peripheral edge of the substrate to be processed on the lower electrode in a direction toward the lower electrode; Having a direct current power source connected to said lower electrode and applying a direct current voltage to said lower electrode It provides a plasma processing apparatus according to claim.
본 발명의 제 4 관점에서는, 유전성의 피처리 기판을 플라즈마 처리하는 플라즈마 처리 장치로서, 피처리 기판을 수용하는 챔버와, 상기 챔버 내에 마련되고, 표면에 100㎛ 이하의 유전체층이 형성되며, 이 유전체층을 거쳐 피처리 기판을 탑재하는 하부 전극과, 상기 챔버 내에서 상기 하부 전극과 대향하도록 마련된 상부 전극과, 상기 챔버 내에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 기구와, 상기 챔버 내를 배기하는 배기 기구와, 상기 하부 전극 및 상기 상부 전극 중 적어도 한쪽에 고주파 전력을 공급하여, 상기 하부 전극과 상기 상부 전극 사이의 처리 공간에 처리 가스의 플라즈마를 생성하는 고주파 전원과, 상기 하부 전극 상의 피처리 기판의 주연을 상기 하부 전극을 향하는 방향으로 가압하는 가압 기구와, 상기 하부 전극에 접속되고, 상기 하부 전극에 직류 전압을 인가하는 직류 전원을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치를 제공한다. In a fourth aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus for plasma-processing a dielectric target substrate, the chamber containing the substrate to be processed and a dielectric layer provided in the chamber and having a surface of 100 µm or less on the surface thereof. A lower electrode on which a substrate to be processed is mounted, an upper electrode provided to face the lower electrode in the chamber, a processing gas supply mechanism for supplying a processing gas into the chamber, and an exhaust mechanism for exhausting the inside of the chamber; And a high frequency power supply for supplying high frequency power to at least one of the lower electrode and the upper electrode to generate a plasma of a processing gas in a processing space between the lower electrode and the upper electrode, and a peripheral edge of the substrate to be processed on the lower electrode. A pressurization mechanism for urging the pressure toward the lower electrode, and the lower electrode; It provides a plasma processing apparatus comprising a DC power supply for applying a DC voltage to the electrode.
본 발명의 제 5 관점에서는, 전극에 탑재된 유전성의 피처리 기판에 플라즈마 처리를 실시하는 방법으로서, 상기 전극에 피처리 기판을 직접 탑재하는 공정과, 탑재된 피처리 기판의 주연부를 상기 전극을 향하는 방향으로 가압하는 공정과, 그 후, 상기 전극에 직류 전압을 인가하는 공정과, 처리 가스의 플라즈마를 생성시켜 피처리 기판에 플라즈마 처리를 실시하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법을 제공한다. In a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of performing a plasma treatment on a dielectric substrate to be mounted on an electrode, the method of directly mounting the substrate on the electrode, and a peripheral portion of the substrate to be mounted. And a step of applying a direct current voltage to the electrode, and then generating a plasma of the processing gas and performing a plasma treatment on the substrate to be processed. to provide.
본 발명의 제 6 관점에서는, 전극에 탑재된 유전성의 피처리 기판에 플라즈마 처리를 실시하는 방법으로서, 상기 전극에 100㎛ 이하의 유전체층을 거쳐 피처리 기판을 탑재하는 공정과, 탑재된 피처리 기판의 주연부를 상기 전극을 향하는 방향으로 가압하는 공정과, 그 후, 상기 전극에 직류 전압을 인가하는 공정과, 처리 가스의 플라즈마를 생성시켜 피처리 기판에 플라즈마 처리를 실시하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법을 제공한다. In a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of performing a plasma treatment on a dielectric substrate to be mounted on an electrode, the method of mounting a substrate on the electrode via a dielectric layer of 100 μm or less, and the substrate to be mounted. Pressurizing the peripheral edge of the electrode toward the electrode; and then applying a DC voltage to the electrode; and generating a plasma of the processing gas to perform a plasma treatment on the substrate to be processed. A plasma treatment method is provided.
본 발명에 따르면, 정전 흡착용 직류 전압이 인가되는 전극에 직접 또는 100㎛ 이하의 얇은 유전체막을 거쳐 유전성의 피처리 기판을 탑재하고, 전극에 기판이 탑재되었을 때에, 상기 가압 기구가 상기 전극 상의 피처리 기판의 주연을 가압하도록 했다. 즉, 피처리 기판 자체가 종래의 전극에 인가하는 직류 전압과 플라즈마를 절연할 정도로 두꺼운 유전체막의 역할을 하여, 종래의 유전체막은 기본적으로 불필요해지고, 존재한다고 해도, 직류 전압과 플라즈마를 절연하는 기능은 불필요하므로 매우 얇은 것으로 해도 관계없고, 또한 직류 전압 인가 전에 클램프 기구로 피처리 기판의 주연을 클램핑함으로써, 전극이 노출되는 것에 의한 직류 방전 등의 이상 방전이 생기기 어렵게 된다. 따라서, 직류 방전 등의 이상 방전을 억제하면서, 전극 상에 유전체막이 존재한 것에 의해 생기는 부적당함을 해소할 수 있다. According to the present invention, when a substrate to be treated with a dielectric is mounted directly on an electrode to which a DC voltage for electrostatic adsorption is applied or via a thin dielectric film of 100 µm or less, and when the substrate is mounted on the electrode, the pressing mechanism is applied to the electrode on the electrode. The peripheral edge of the processing substrate was pressed. That is, the substrate itself serves as a dielectric film thick enough to insulate the plasma from the DC voltage applied to the conventional electrode, so that the conventional dielectric film is basically unnecessary, and even if present, the function of insulating the DC voltage from the plasma is Since it is unnecessary, even if it is very thin, and clamps the peripheral edge of a to-be-processed board | substrate with a clamp mechanism before DC voltage application, abnormal discharge, such as a direct current discharge by exposure of an electrode, becomes difficult to occur. Therefore, while suppressing abnormal discharge such as direct current discharge, it is possible to eliminate the inadequate caused by the presence of the dielectric film on the electrode.
상기 본 발명의 제 1 및 제 2 관점에서, 상기 전극에 접속되고, 상기 전극에 고주파 전력을 인가하는 고주파 전원을 갖는 구성으로 할 수 있다. From the 1st and 2nd viewpoint of the said invention, it can be set as the structure which has a high frequency power supply connected to the said electrode, and applying high frequency electric power to the said electrode.
상기 본 발명의 제 3 및 제 4 관점에서, 상기 상부 전극은 상기 챔버(1) 내에 처리 가스를 토출하는 샤워헤드로 구성할 수 있다. In the third and fourth aspects of the present invention, the upper electrode may be configured as a shower head for discharging the processing gas into the chamber (1).
상기 본 발명의 제 1 내지 제 4 관점에서, 상기 피처리 기판은 직사각형 형상을 이루고, 상기 가압 기구는 프레임 형상을 이루도록 구성할 수 있다. In the first to fourth aspects of the present invention, the substrate to be processed may have a rectangular shape, and the pressing mechanism may have a frame shape.
또한, 본 발명은, 최장부의 길이가 1100㎜ 이상인 피처리 기판 및 유리로 이루어지는 직사각형 기판이며 긴 변이 800㎜ 이상인 피처리 기판에 대하여 특히 유효하다. 또한, 후자의 경우에는 피처리 기판의 두께가 1.5㎜ 이하인 것이 바람직하다.
Moreover, this invention is especially effective with respect to the to-be-processed board | substrate which is a rectangular substrate which consists of a to-be-processed board | substrate which is 1100 mm or more in length, and glass, and a long side is 800 mm or more. In the latter case, the thickness of the substrate to be processed is preferably 1.5 mm or less.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to an accompanying drawing.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LCD 유리 기판용 플라즈마 에칭 장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 이 플라즈마 에칭 장치(1)는 용량 결합형 평행평판 플라즈마 에칭 장치로서 구성되어 있다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows typically the plasma etching apparatus for LCD glass substrates which concerns on the Example of this invention. This
이 플라즈마 에칭 장치(1)는, 예컨대 표면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 이루어지는 육면체 형상의 챔버(2)를 갖고 있다. 이 챔버(2) 내의 저부에는 유전성의 피처리 기판인 LCD 유리 기판 G를 유지하기 위한 기판 유지대(3)가 마련되어 있다. 이 기판 유지대(3)는, 알루미늄 등의 도전체로 이루어지는 유지대 본체(4)와 이 유지대 본체(4)의 측면 및 저면을 덮는 절연 부재(5)를 갖고 있다. 그리고, 기판 G가 탑재될 때는, 유지대 본체(4)의 상면이 기판 탑재면으로 되고, 또한 기판 G의 주연이 절연 부재(5)에 걸리도록 되어 있고, 도전체로 이루어지는 유지대 본체(4)가 유전성의 기판 G에 덮이게 되어 있다. 유지대 본체(4) 상에는, 종래와 같은 유전체막을 마련하는 것은 불필요하지만, 절연을 목적으로 하지 않는 양극 산화막과 같은 얇은 유전체 보호막이 형성되어 있어도 무방하다. 또한, 기판의 접촉에 의해 손상되는 것을 방지하는 목적 등으로 종래와 같은 재료로 이루어지는 유전체막이 형성되어 있어도 무방하지만, 이, 경우에는 그 막에는 직류 전압과 플라즈마를 절연하는 기능은 필요가 없고, 종래보다도 얇은 막으로 충분하다. 이 때의 유전체막의 두께는 100㎛ 이하인 것이 바람직하고, 50㎛ 이하가 보다 바람직하다. This
유지대 본체(4)에는, 직류 전원(6)이 접속되어 있고, 유지대 본체(4) 상에 유전체인 기판 G를 탑재한 상태에서, 유지대 본체(4)에 직류 전압을 인가하면 도 2에 나타내는 바와 같이, 유지대 본체(4)의 상면에는 양전하가 축적되고, 유전체인 기판 G의 표면에는 음전하가 축적되어 정전 흡착력에 의해 기판 G가 유지대 본체(4)에 흡착되는 것으로 된다. 즉, 유지대 본체(4)는 정전척의 전극으로서 기능한다. The
기판 유지대(3)의 위쪽에는, 기판 유지대(3)에 유지된 기판 G의 주연을 가압하는 프레임 형상을 이루는 가압 기구(7)가 마련되어 있다. 이 가압 기구(7)는 막대(8)를 거쳐 승강 기구(9)에 의해 승강할 수 있게 되어 있고, 승강 기구(9)에 의해 하강된 상태에서 기판 G의 주연을 가압하게 되어 있다. Above the
기판 유지대(3)의 유지대 본체(4)에는, 정합기(25)를 거쳐 고주파 전원(26) 이 접속되어 있다. 고주파 전원(26)으로부터는 예컨대 13.56㎒의 고주파 전력이 유지대 본체(4)에 공급된다. 즉, 유지대 본체(4)는 고주파 전극(하부 전극)으로서도 기능한다. The high
기판 유지대(3)의 위쪽에는 이 기판 유지대(3)와 평행하게 대향하도록, 상부 전극으로서 기능하는 샤워헤드(12)가 마련되어 있다. 샤워헤드(12)는 챔버(2)의 상부에 지지되어 있고, 내부에 내부 공간(13)을 갖고, 또한, 기판 유지대(3)와의 대향면에 처리 가스를 토출하는 다수의 토출 구멍(14)이 형성되어 있다. 이 샤워헤드(12)는 접지되어 있고, 유지대 본체(4)와 함께 한 쌍의 평행평판 전극을 구성하고 있다. Above the
샤워헤드(12)의 상면에는 가스 도입구(15)가 마련되고, 이 가스 도입구(15)에는 처리 가스 공급관(16)이 접속되어 있고, 이 처리 가스 공급관(16)에는, 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급원, 밸브 및 매스 흐름 제어기 등을 포함하는 처리 가스 공급계(19)가 접속되어 있다. 처리 가스 공급계(19)로부터는, 에칭을 위한 처리 가스가 공급된다. 처리 가스로서는 할로겐계의 가스, O2 가스, Ar 가스 등, 보통 이 분야에서 이용되는 가스를 쓸 수 있다. A
상기 챔버(2)의 측벽 저부에는 배기관(20)이 접속되어 있고, 이 배기관(20)에는 배기 장치(21)가 접속되어 있다. 배기 장치(21)는 터보분자펌프 등의 진공 펌프를 구비하고 있고, 이에 따라 챔버(2) 내를 소정의 감압 분위기까지 진공 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 챔버(2)의 측벽에는 기판 반입출구(22)와, 이 기판 반입출구(22)를 개폐하는 게이트 밸브(23)가 마련되어 있고, 이 게이트 밸브(23)를 개방한 상태에서 기판 G가 인접하는 로드록실(도시하지 않음)과의 사이에서 반송되게 되어 있다. An
다음에, 상기 구성의 플라즈마 에칭 장치(1)에서의 처리 동작에 대해서 도 3의 흐름도를 참조하여 설명한다. 우선, 게이트 밸브(23)를 개방하고, 도시하지 않는 로드록실에서 도시하지 않는 반송암에 의해 기판 반입출구(22)를 거쳐 피처리 기판인 LCD 유리 기판 G를 챔버(2) 내로 반입하여, 기판 유지대(3)의 유지대 본체(4) 상에 탑재한다(단계 1). 이 때의 기판 G의 전달은 기판 유지대(3)의 내부에 삽입되어 통과하고 기판 유지대(3)로부터 돌출 가능하게 마련된 리프터핀(도시하지 않음)을 거쳐 행해진다. 그 후, 게이트 밸브(23)가 닫히고, 배기 장치(21)에 의해서 챔버(2) 안이 소정의 진공도까지 진공으로 된다. Next, the processing operation in the
이어서, 승강 기구(9)에 의해 가압 기구(7)를 강하시켜 가압 기구(7)에 의해 기판 G의 주연을 가압하고(단계 2), 그 후, 그 상태에서 유지대 본체(4)에 직류 전원(6)으로부터 직류 전압을 인가한다(단계 3). Subsequently, the
이와 같이, 가압 기구(7)로 기판 G의 주연을 가압한 후에 직류 전압을 인가하는 것에 의해, 직류 방전을 생기기 어렵게 할 수 있다. 즉, 기판 G의 주연을 가압하지 않는 경우에는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 기판 G의 휘어짐 등에 의해서, 절연 부재(5)와 기판 G의 빈틈(30)이 생기는 경우가 있고, 그 부분에서 유지대 본체(4)가 노출되어 있는 것으로 되어, 이 상태에서 유지대 본체(4)에 직류 전압을 인가하면, 정전 흡착되기 전에 직류 방전이 생겨 버린다. 이에 비하여, 직류 전압을 인가하기 전에 가압 기구(7)에 의해 기판 G의 주연을 가압함으로써, 절연 부재(5)와 기판 G 사이에 실질적으로 빈틈이 없는 상태로 할 수 있고, 그 후에 유지대 본체(4)에 직류 전압을 인가해도 직류 방전이 생기지 않는다. 또한, 가압 기구(7)에 의해 가압함으로써, 도 5에 나타내는 절연 부재(5)와 기판 G이 겹치는 부분의 거리 d를 최대한 작게 할 수 있다. 이 거리 d는 가압 기구(7)의 가압 부분의 거리와 실질적으로 동일하며, 10㎜ 이하가 바람직하다. 본 실시예에서 대상으로 하고 있는 직사각형의 LCD 유리 기판 G에서, 긴 변이 800㎜ 이상인 것, 특히 두께가 1.5㎜ 이하인 것에 대해서는 휘어짐에 의해 기판 주연부와 기판 유지대 본체(4)의 빈틈이 생기기 쉽고, 직류 방전(이상 방전)하기 쉽기 때문에, 상기와 같은 기판 주연의 가압이 매우 유효하다. 또한, 본 실시예의 직사각형 형상의 기판에 한정되지 않고, 최대 치수가 1100㎜ 이상인 기판의 경우도, 휘어짐에 의해 마찬가지의 빈틈이 생기기 쉽고, 직류 방전(이상 방전)하기 쉽기 때문에 상기와 같은 기판 주연의 가압이 매우 유효하다. Thus, by pressing the peripheral edge of the board | substrate G with the
그 후, 처리 가스 공급계(19)로부터의 처리 가스 유량 및 챔버(2) 내의 가스압력을 조정하고(단계 4), 샤워헤드(12)로부터 처리 가스를 토출시키면서 고주파 전원(26)으로부터 고주파 전력을 인가하여 샤워헤드(12)와 기판 유지대(3) 사이의 처리 공간(2a)에 처리 가스의 플라즈마를 생성하고(단계 5), 기판 G의 소정 막의 에칭을 행한다(단계 6). 이 때에, 기판 G가 유지대 본체(4)의 표면을 덮고 있기 때문에, 기판 G에 의해 직류 전압과 플라즈마가 절연되어 이상 방전 등이 실질적으로 생기지 않는다. 상기 단계 3의 직류 전압 인가와, 단계 4의 챔버(2) 내 압력 조정의 순서가 반대라도 관계없다. Thereafter, the flow rate of the processing gas from the processing gas supply system 19 and the gas pressure in the
이렇게 하여 소정 시간 에칭 처리를 실시한 후, 처리 가스의 공급 및 고주파 전원(26)으로부터의 고주파 전력의 인가를 정지하고(단계 7), 가스 퍼지(purge)를 행한 후, 리프터핀으로 기판 G를 들어 올리고, 게이트 밸브(23)를 개방하여, 기판 G를 기판 반입출구(22)를 거쳐 챔버(2) 내에서 도시하지 않는 로드록실로 반출한다(단계 8). After performing the etching process for a predetermined time in this manner, the supply of the processing gas and the application of the high frequency power from the high
이와 같이 기판 주연부를 가압하는 가압 기구(7)를 마련하고, 또한 정전척의 전극으로서 기능하는 유지대 본체(4) 상에 실질적으로 유전체막을 마련하지 않도록 했기 때문에, 직류 방전 등의 이상 방전을 방지하면서, 비용의 문제, 열팽창 계수의 차이에 의한 유전체막의 박리나 크랙의 문제 등, 유전체막이 존재하는 것에 의한 부적당함을 해소할 수 있다. Thus, since the
또, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 여러 가지 변형이 가능하다. 예컨대, 상기 실시예에서는, 유전성의 피처리 기판으로서 LCD 유리 기판을 이용한 경우에 대해서 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, LCD 이외의 유리 기판, 플라스틱 기판, 세라믹 기판, 도자기 기판, 목제 기판, 종이 기판, 석제 기판, 수지 기판 등, 유전성을 갖는 것이면 적용 가능하다. 또한, 피처리 기판을 유지하는 기판 유지대를 하부 전극으로서 이용하고, 그것에 정전 흡착용 직류 전압과, 플라즈마 형성용 고주파 전력을 인가한 경우에 대해서 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고 상부 전극에 플라즈마 형성용 고주파 전력을 인가하고, 하부 전극으로서 기판 유지대에 이온 유도용 고주파 전력을 인가하는 형태의 것이어도 무방하고, 또한, 상부 전극 을 기판 유지대로서 이용하고, 이 상부 전극인 기판 유지대에 고주파 전력을 인가하는 형태의 것을 채용할 수도 있다. 또한, 서셉터에 고주파 전력을 인가하지 않고 서셉터를 접지하는 형태의 것이어도 무방하다. 또한, 이와 같은 평행 평판형의 것에 한정되지 않고, 플라즈마 수단으로서 안테나 또는 코일을 이용하며, 그것에 고주파 전력을 인가하여 유도 결합 플라즈마를 생성하는 형태의 장치로서도 무방하다. 또한, 에칭 장치에 한정되지 않고, 아싱 장치, CVD 성막 장치 등의 여러 가지의 플라즈마 처리 장치에 적용할 수 있다.
In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation is possible. For example, although the said Example showed about the case where LCD glass substrate was used as a dielectric to-be-processed substrate, it is not limited to this, Glass substrates other than LCD, a plastic substrate, a ceramic substrate, a ceramic board | substrate, a wooden board, a paper substrate As long as it has dielectric properties, such as a stone substrate and a resin substrate, it is applicable. Moreover, although the case where the board | substrate holder which hold | maintains a to-be-processed board | substrate is used as a lower electrode, and the DC voltage for electrostatic adsorption and the high frequency electric power for plasma formation were applied to it was shown, it is not limited to this, but plasma formation to an upper electrode is shown. The high frequency power may be applied to the substrate holder, and the high frequency power may be applied to the substrate holder, and the upper electrode may be used as the substrate holder. The thing of the form which applies electric power can also be employ | adopted. Further, the susceptor may be grounded without applying high frequency power to the susceptor. Furthermore, the present invention is not limited to such a parallel flat plate type, and may be an apparatus in which an antenna or a coil is used as the plasma means and high frequency power is applied thereto to generate an inductively coupled plasma. Moreover, it is not limited to an etching apparatus but can be applied to various plasma processing apparatuses, such as an ashing apparatus and a CVD film-forming apparatus.
이상 설명한 바와 같이, 정전 흡착용 직류 전압이 인가되는 전극에 직접 또는 100㎛ 이하의 얇은 유전체막을 거쳐 유전성의 피처리 기판을 탑재하여, 전극에 기판이 탑재되었을 때에, 상기 가압 기구가 상기 전극 상의 피처리 기판의 주연을 가압하도록 했기 때문에, 피처리 기판 자체가 종래의 전극에 인가하는 직류 전압과 플라즈마를 절연할 정도로 두꺼운 유전체막의 역할을 하여, 종래의 유전체막은 기본적으로 불필요해지고, 존재했다고 해도, 직류 전압과 플라즈마를 절연하는 기능은 불필요하므로 극히 얇은 것으로 충분하고, 또한 직류 전압 인가 전에 클램프 기구로 피처리 기판의 주연을 클램핑하는 것에 의해, 전극이 노출되는 것에 의한 직류 방전 등의 이상 방전이 생기기 어렵게 된다. 따라서, 직류 방전 등의 이상 방전을 억제하면서, 전극 상에 유전체막이 존재한 것에 의해 생기는 부적당함을 해소할 수 있다.As described above, when the dielectric target substrate is mounted on the electrode to which the DC voltage for electrostatic adsorption is applied or via a thin dielectric film of 100 μm or less, and the substrate is mounted on the electrode, the pressing mechanism causes the pressure on the electrode to be applied. Since the periphery of the processing substrate is pressurized, the substrate to be processed itself serves as a dielectric film thick enough to insulate the plasma from the DC voltage applied to the conventional electrode, so that the conventional dielectric film is basically unnecessary, even if present. Since the function of isolating the voltage and the plasma is unnecessary, it is extremely thin, and furthermore, by clamping the peripheral edge of the substrate to be processed by the clamp mechanism before applying the DC voltage, it is difficult to cause abnormal discharge such as DC discharge due to the exposure of the electrode. do. Therefore, while suppressing abnormal discharge such as direct current discharge, it is possible to eliminate the inadequate caused by the presence of the dielectric film on the electrode.
Claims (15)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPJP-P-2002-00206823 | 2002-07-16 | ||
JP2002206823A JP3880896B2 (en) | 2002-07-16 | 2002-07-16 | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20040010179A KR20040010179A (en) | 2004-01-31 |
KR100996018B1 true KR100996018B1 (en) | 2010-11-22 |
Family
ID=31884270
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020030048143A KR100996018B1 (en) | 2002-07-16 | 2003-07-15 | Plasma processor and plasma processing method |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3880896B2 (en) |
KR (1) | KR100996018B1 (en) |
CN (1) | CN100341120C (en) |
TW (1) | TWI276173B (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060054514A (en) * | 2004-11-16 | 2006-05-22 | 삼성전자주식회사 | Dry etching apparatus |
JP4839294B2 (en) * | 2007-10-04 | 2011-12-21 | 株式会社アルバック | Semiconductor wafer holding device |
WO2011155986A1 (en) * | 2010-06-08 | 2011-12-15 | Axcelis Technologies Inc. | Heated electrostatic chuck including mechanical clamp capability at high temperature |
CN105206495B (en) * | 2015-08-17 | 2018-08-07 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Dry-etching device and array substrate dry-etching remove neutralizing method |
CN106920730A (en) * | 2015-12-28 | 2017-07-04 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | A kind of method of clean etch silicon chip plasma processing apparatus |
CN106935463B (en) * | 2017-02-27 | 2018-09-14 | 成都京东方光电科技有限公司 | Bogey and dry etching equipment for dry etching |
US20210005493A1 (en) | 2017-11-28 | 2021-01-07 | Tokyo Electron Limited | Processing apparatus |
JP7329997B2 (en) * | 2019-07-09 | 2023-08-21 | 日本特殊陶業株式会社 | Electrostatic chuck device |
KR20210109998A (en) * | 2020-02-28 | 2021-09-07 | 캐논 톡키 가부시키가이샤 | Chucking apparatus, film forming apparatus, chucking method, film forming method and manufacturing method of electronic device |
KR102637744B1 (en) * | 2021-09-30 | 2024-02-19 | 주식회사 나이스플라즈마 | Clamp chunk having clmap ring |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11111830A (en) * | 1997-10-07 | 1999-04-23 | Tokyo Electron Ltd | Electrostatic sucking device and method, and method and device for treatment apparatus using them |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0845911A (en) * | 1994-07-29 | 1996-02-16 | Nippon Steel Corp | Electrode for plasma treatment device |
US6331754B1 (en) * | 1999-05-13 | 2001-12-18 | Tokyo Electron Limited | Inductively-coupled-plasma-processing apparatus |
JP2001148368A (en) * | 1999-11-19 | 2001-05-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | High frequency applying electrode and plasma processing system |
JP2001284328A (en) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Taiheiyo Cement Corp | Ceramic part |
JP4672113B2 (en) * | 2000-07-07 | 2011-04-20 | 東京エレクトロン株式会社 | Inductively coupled plasma processing equipment |
-
2002
- 2002-07-16 JP JP2002206823A patent/JP3880896B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-05-14 TW TW092113111A patent/TWI276173B/en not_active IP Right Cessation
- 2003-07-15 KR KR1020030048143A patent/KR100996018B1/en active IP Right Grant
- 2003-07-15 CN CNB031495362A patent/CN100341120C/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11111830A (en) * | 1997-10-07 | 1999-04-23 | Tokyo Electron Ltd | Electrostatic sucking device and method, and method and device for treatment apparatus using them |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20040010179A (en) | 2004-01-31 |
JP3880896B2 (en) | 2007-02-14 |
CN100341120C (en) | 2007-10-03 |
TWI276173B (en) | 2007-03-11 |
JP2004055585A (en) | 2004-02-19 |
TW200403749A (en) | 2004-03-01 |
CN1477682A (en) | 2004-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR0167473B1 (en) | Treatment apparatus and their method | |
JP4782733B2 (en) | Mounting table and plasma processing apparatus using the same | |
KR100921836B1 (en) | Electrostatic sucking electrode, substrate processing apparatus and manufacturing method for electrostatic sucking electrode | |
JP6010433B2 (en) | Substrate mounting table and substrate processing apparatus | |
KR100855617B1 (en) | Plasma treatment device and plasma treatment method | |
JP5219377B2 (en) | Substrate mounting table and substrate processing apparatus | |
TWI445119B (en) | A substrate stage and a substrate processing device | |
KR20090110854A (en) | Method of cleaning plasma-treating apparatus, plasma-treating apparatus where the cleaning method is practiced, and memory medium memorizing program executing the cleaning method | |
KR100996018B1 (en) | Plasma processor and plasma processing method | |
JP2879887B2 (en) | Plasma processing method | |
JP4493863B2 (en) | Plasma processing apparatus, cleaning method thereof, and electrostatic chuck static elimination method | |
JP2003224077A (en) | Plasma processor, electrode member, manufacturing method for baffle plate, processor and surface treatment method | |
JP3423186B2 (en) | Processing method | |
JP3549188B2 (en) | Method for forming thin film on semiconductor substrate | |
JP4129152B2 (en) | Substrate mounting member and substrate processing apparatus using the same | |
KR100889433B1 (en) | Plasma processing apparatus | |
JP4602528B2 (en) | Plasma processing equipment | |
KR101098858B1 (en) | Cleaning method and vacuum processing apparatus | |
JPH07183280A (en) | Plasma treatment device | |
JP2004158781A (en) | Apparatus and method for treating gas | |
JPH01189124A (en) | Etching apparatus | |
JP2001259412A (en) | Plasma treating device | |
JPH07176586A (en) | Plasma treatment apparatus | |
JP2003049275A (en) | Plasma cvd device and control method thereof | |
JP2004260201A (en) | Treatment apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131022 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141021 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151016 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161019 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171018 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181030 Year of fee payment: 9 |