KR101133880B1 - Plasma process apparatus - Google Patents

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마사토 미나미
요시히코 사사키
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 플라즈마 처리시에 생성되는 부착물의 감아올림을 억제하고, 피처리체의 오염을 저감하는 것이 가능한 플라즈마 처리 장치를 제공한다. 본 발명에 따르면, 애노드 전극-캐소드 전극 사이에서 처리 가스를 플라즈마화하고, 피처리체(S)에의 처리를 실행하는 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상측 정류벽(51)과 하측 정류벽(52)은 한 쪽의 전극을 이루는 탑재대(3) 상에 상하로 쌓아 올려지고, 해당 탑재대(3) 상에 탑재된 피처리체(S)의 주연을 둘러싸며, 승강 기구는 하측 정류벽(52) 상의 탑재 위치와 해당 하측 정류벽(52)으로부터 상방측으로 이격된 위치의 사이에서 상측 정류벽(51)을 승강시킨다.The present invention provides a plasma processing apparatus capable of suppressing the winding of deposits generated during plasma processing and reducing contamination of the target object. According to the present invention, in the plasma processing apparatus for plasmalizing a processing gas between an anode electrode and a cathode electrode, and performing a process on the object S, the upper rectifying wall 51 and the lower rectifying wall 52 are formed by one. It is piled up and down on the mounting table 3 which forms the electrode of the side, and surrounds the periphery of the to-be-processed object S mounted on the said mounting board 3, and a lifting mechanism mounts on the lower rectifying wall 52. The upper rectifying wall 51 is raised and lowered between the position and the position spaced upward from the lower rectifying wall 52.

Description

플라즈마 처리 장치{PLASMA PROCESS APPARATUS}Plasma Processing Equipment {PLASMA PROCESS APPARATUS}

본 발명은, 처리 용기내에 있어서, 예컨대 FPD(플랫 패널 디스플레이)용의 유리 기판이나 반도체 웨이퍼 등의 피처리체에 대해 처리 가스를 공급하고, 이 처리 가스에 의해 상기 피처리체에 대해 소정의 처리를 실행하는 기술에 관한 것이다.In the present invention, a processing gas is supplied to an object to be processed, such as a glass substrate for a FPD (flat panel display), a semiconductor wafer, or the like, and a predetermined process is performed on the object to be processed by the processing gas. It is about technology to do.

LCD(Liquid Crystal Display : 액정 디스플레이)의 제조 공정에 있어서는, 유리 기판상에 형성된 알루미늄(Al)막에 대해 에칭 처리를 실시하는 공정이 있다. 이 공정을 실행하는 에칭 처리 장치의 일 예를 도 9에 근거하여 간단히 설명하면, 도면에서 도면부호(1)는 진공 챔버이며, 이 진공 챔버(1)의 내부에는, 하부 전극을 이루고, 피처리체인 예컨대 FPD 기판(S)[이하, 기판(S)이라고 약기한다]을 탑재하기 위한 탑재대(11)가 마련되는 동시에, 이 탑재대(11)에 대향하도록 상부 전극을 이루는 처리 가스 공급부(12)가 마련되어 있다. 그리고, 처리 가스 공급부(12)로부터 진공 챔버(1) 내에 예컨대 염소(Cl2)계 가스로 이루어지는 에칭 가스를 공급하고, 배기로(13)를 거쳐서 도시하지 않는 진공 펌프에 의해 진공 챔버(1) 내를 진공 흡인하는 한편, 고주파 전원(14)으로부터 상기 탑재대(11)에 고주파 전력을 인가하는 것에 의해 기판(S)의 상방의 공간에 에칭 가스의 플라즈마가 형성되고, 이것에 의해 기판(S)에 대한 에칭 처리가 실행된다.In the manufacturing process of LCD (Liquid Crystal Display), there exists a process of performing an etching process with respect to the aluminum (Al) film formed on the glass substrate. An example of an etching processing apparatus that executes this step will be briefly described with reference to FIG. 9. In the drawing, reference numeral 1 denotes a vacuum chamber, and a lower electrode is formed inside the vacuum chamber 1 to be treated. A mounting table 11 for mounting a chain, for example, an FPD substrate S (hereinafter abbreviated as substrate S) is provided, and a processing gas supply portion 12 that forms an upper electrode so as to face the mounting table 11. ) Is provided. Then, the etching gas made of, for example, chlorine (Cl 2 ) -based gas is supplied from the processing gas supply part 12 into the vacuum chamber 1, and the vacuum chamber 1 is not shown through a exhaust path 13 by a vacuum pump (not shown). While vacuuming the inside, plasma of an etching gas is formed in a space above the substrate S by applying a high frequency power from the high frequency power source 14 to the mounting table 11, whereby the substrate S ) Is performed.

그런데, Al막의 에칭에서는, 공급 율속, 즉 에칭 가스의 공급량과 에칭량이 비례하고 있기 때문에, 로딩 효과에 의해 기판(S)의 주연부의 에칭 속도가 극단적으로 빨라져서, 에칭량이 많아져 버린다는 현상이 발생한다. 즉, 도 10에 도면부호(15)로 표시되어 있는 기판(S)의 주연부에서는 에천트(etchant)인 Cl 래디컬로부터 보면, 도면부호(16)로 도시되어 있는 동일한 면적의 중앙 영역과 비교하여 에칭 면적이 약 반이고, 이 때문에 중앙 영역(16)에 공급되는 유량과 같은 유량으로 에칭 가스가 공급되면, 주연부(15)에서는 중앙 영역(16)과 비교해서 에칭량이 약 2배가 되어 버린다.By the way, in the etching of the Al film, the rate of supply, that is, the supply amount of the etching gas and the amount of etching are in proportion, so that the etching rate of the peripheral part of the substrate S becomes extremely fast due to the loading effect, resulting in a large amount of etching. do. That is, at the periphery of the substrate S indicated by reference numeral 15 in FIG. 10, when viewed from Cl radical, which is an etchant, compared with the central region of the same area shown by reference numeral 16. When the etching gas is supplied at the same flow rate as the flow rate supplied to the central region 16, the area is about half, and thus the etching amount is approximately doubled in the peripheral portion 15 compared with the central region 16.

이 때문에 종래, 예컨대 도 9 및 도 11의 (a)에 도시하는 바와 같이 기판(S)을 둘러싸서 높이 10mm 내지 150mm 정도의 정류벽(17)을 탑재대(11) 상에 마련함으로써, 기판(S)의 주연부 부근의 에칭 가스의 흐름을 정류벽(17)에서 차단하고, 기판(S)의 주위에 가스굄을 형성하는 대책이 채용되어 왔다. 이것에 의해 해당 영역에 있어서의 에칭 가스 유속을 저하시키고, 기판면 내에 있어서의 에칭 속도의 균일성을 높일 수 있다.For this reason, conventionally, for example, as shown in Figs. 9 and 11 (a), a rectifying wall 17 having a height of about 10 mm to 150 mm around the substrate S is provided on the mounting table 11, thereby providing a substrate ( Countermeasures for blocking the flow of etching gas in the vicinity of the periphery of S) at the rectifying wall 17 and forming a gaseous periphery around the substrate S have been adopted. Thereby, the etching gas flow velocity in the said area | region can be reduced and the uniformity of the etching rate in a board | substrate surface can be improved.

이 때, 예컨대 진공 챔버(1)의 측벽부에 마련된 반입?반출구(10)로부터 탑재대(11)의 상방측에 도달할 때까지의 기판(S)의 반송 높이보다도 정류벽(17)의 상단의 위치 쪽이 높은 경우에는, 반송중의 기판(S)과 정류벽(17)이 간섭해 버린다. 그래서, 이러한 정류벽(17)을 구비한 에칭 처리 장치에 있어서는, 예컨대 도 9에 도시하는 바와 같이 정류벽(17)을 승강가능하게 하여 정류벽(17)을 기판(S)의 반송로로부터 퇴피 가능하게 한 것이 있다. 본 예에서는, 예컨대 정류벽(17)의 측면에 탑재대(11)의 외방으로 연장 돌출하도록 돌출부(171)를 마련하고, 각각의 돌출부(171)의 하면에 승강용의 지지 막대(181)를 접속해서, 이들 각 지지 막대(181)를 승강기(18)에서 승강시키는 것에 의해 정류벽(17)을 승강시킬 수 있다.At this time, for example, the rectifying wall 17 is larger than the conveyance height of the substrate S from the carry-in / out port 10 provided in the side wall portion of the vacuum chamber 1 to the upper side of the mounting table 11. When the position of an upper end is high, the board | substrate S during conveyance and the rectifying wall 17 will interfere. Therefore, in the etching processing apparatus provided with such a rectifying wall 17, as shown in FIG. 9, the rectifying wall 17 can be raised and lowered, and the rectifying wall 17 is withdrawn from the conveyance path of the board | substrate S. As shown in FIG. There is something that made it possible. In this example, for example, protrusions 171 are provided on the side surfaces of the rectifying wall 17 so as to protrude outward of the mounting table 11, and lifting support bars 181 for lifting are provided on the lower surfaces of the respective protrusions 171. The rectifying wall 17 can be raised and lowered by connecting and elevating these support bars 181 by the elevator 18. As shown in FIG.

정류벽(17)을 승강가능하게 한 에칭 처리 장치에서는, 예컨대 도 11의 (b)에 도시하는 바와 같이 기판(S)의 반입시에는 정류벽(17)을 탑재대(11)로부터 상승시킨 상태에서 탑재대(11)와 정류벽(17)의 사이의 간극을 통해 기판(S)을 반입하고, 기판(S)을 탑재대(11) 상에 탑재하고 나서 해당 정류벽(17)을 하강시키는 한편, 반출시에는 정류벽(17)을 탑재대(11)로부터 상승시키고 나서 상기 간극을 통해 기판(S)을 반출하는 동작이 실행된다.In the etching processing apparatus which enables the rectifying wall 17 to be elevated, for example, as shown in FIG. 11B, the rectifying wall 17 is raised from the mounting table 11 when the substrate S is loaded. The substrate S is loaded through the gap between the mounting table 11 and the rectifying wall 17, and the substrate S is mounted on the mounting table 11, and then the rectifying wall 17 is lowered. On the other hand, at the time of carrying out, the operation | movement which carries out the board | substrate S through the said clearance gap after raising the rectifying wall 17 from the mounting table 11 is performed.

그런데, Al막의 염소계 가스에 의한 에칭 처리에서는, Al의 염화물이 생성되고, 이것이 정류벽(17)이나 탑재대(11)에도 부착된다(이하, 부착물이라고 한다). 특히, 도 12의 (a)에 도시하는 탑재대(11)의 상면과 정류벽(17)의 내벽면에 끼워져서 함몰된 상태가 되어 있는 영역[이하, 함몰부(500)라고 한다]에서는, 평탄한 정류벽(17)의 벽면 등과 비교해서 부착물(D)이 점차 퇴적해가기 쉽다.By the way, in the etching process by the chlorine gas of Al film | membrane, the chloride of Al produces | generates, and this adheres also to the rectifying wall 17 and the mounting table 11 (henceforth a deposit). In particular, in an area (hereinafter referred to as depression 500) that is inserted and recessed on the upper surface of the mounting table 11 and the inner wall surface of the rectifying wall 17 shown in FIG. Compared with the wall surface of the flat rectifying wall 17, etc., the deposit D tends to accumulate gradually.

그러나, 종래의 에칭 처리 장치에서는, 이러한 부착물(D)이 퇴적하기 쉬운 영역을 형성하고 있는 한 쪽의 부재인 정류벽(17)을 승강시켜서 기판(S)의 반입?반출 동작을 실행하고 있는 것으로부터, 이 승강 동작시에 함몰부(500)에 퇴적된 부착물(D)을 감아올려서, 기판(S)을 오염시킬 우려가 높았다[도 12의 (b)].However, in the conventional etching processing apparatus, the rectifying wall 17 which is one member which forms the area | region where such a deposit D is easy to deposit is raised and lowered, and the carrying-in / out operation | movement of the board | substrate S is performed. From this, the possibility of contaminating the board | substrate S by winding up the deposit | attachment D deposited on the recessed part 500 at the time of the lifting operation was high (FIG. 12 (b)).

여기에서 특허문헌 1에는, 기판에 대한 에칭 처리를 균일하게 하기 위한 정류벽을 구비한 에칭 처리 장치가 기재되어 있지만, 탑재대 상에 기판이나 정류벽을 탑재하는 동작에 관한 기재는 없고, 상술한 함몰부에 있어서의 부착물의 감아올림이라는 문제에 대해서도 착안하고 있지 않다.Here, Patent Document 1 describes an etching processing apparatus having a rectifying wall for uniformly etching the substrate, but there is no description regarding the operation of mounting the substrate or the rectifying wall on the mounting table. There is also no attention on the problem of winding up the deposits in the depressions.

또한, 특허문헌 2에는, 반도체 웨이퍼의 드라이 에칭을 실행하기 위한 에칭 처리 장치에 있어서, 탑재대를 겸용하는 하부 전극에 있어서 반도체 웨이퍼의 탑재면으로부터 통 형상의 링을 돌몰시킴으로써, 반도체 웨이퍼의 주위에 정류벽을 배치해서 처리 가스나 반응 생성물의 흐름을 제어하고, 에칭 처리를 균일화하는 방법이 기재되어 있다. 그러나, 이 에칭 처리 장치에 있어서도 반도체 웨이퍼의 탑재면과 통 형상의 링의 교차하는 영역에 함몰부가 존재하고 있으므로, 링을 탑재면으로부터 돌몰시키는 동작시에 이 함몰부로부터 부착물이 감아올려질 우려가 높다. Moreover, in patent document 2, in the etching processing apparatus for performing dry etching of a semiconductor wafer, in the lower electrode which uses a mounting table, it drives the cylindrical ring from the mounting surface of a semiconductor wafer, A method of arranging a rectifying wall to control the flow of the processing gas or the reaction product and homogenizing the etching treatment is described. However, also in this etching apparatus, since a depression exists in the area | region where the mounting surface of a semiconductor wafer and a cylindrical ring cross | intersect, there exists a possibility that a deposit may wind up from this depression in the operation | movement which protrudes a ring from a mounting surface. high.

또한, 특허문헌 3에는 플라즈마 처리시에 전극간에 형성되는 전계의 분포를 조정하기 위해서, 도 9에 도시한 정류벽(17)과 거의 동일하게 구성되고, 승강 기구에 의해 하부 전극(기판의 탑재대)으로부터 승강가능하게 구성된 정류벽을 구비한 에칭 처리 장치가 기재되어 있지만, 역시 정류벽을 승강시키는 때의 함몰부에 퇴적된 부착물의 감아올림이라는 문제는 착안하고 있지 않다.In addition, in Patent Document 3, in order to adjust the distribution of the electric field formed between the electrodes at the time of plasma processing, it is constituted almost the same as the rectifying wall 17 shown in FIG. Although the etching process apparatus provided with the rectifying wall comprised so that raising / lowering was described, the problem of winding up the deposit accumulated in the recessed part when raising a rectifying wall is not considered.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 공보 제 2003-243364 호; 제 0041 단락 제 1 행 내지 제 1 행, 제 0046 단락 제 1 행 내지 제 4 행, 도 1 및 도 3.Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 2003-243364; 0041 Paragraph 1st row to 1st row, 0046 Paragraph 1st row to 4th row, FIGS. 1 and 3.

특허문헌 2 : 일본 특허 공개 공보 제 1995-74155 호; 제 0010 단락 제 6 행 내지 제 19 행, 제 0011 단락 제 8 행 내지 제 11 행, 도 1 및 도 3.Patent Document 2: Japanese Patent Laid-Open No. 1995-74155; 0010 paragraphs 6th to 19th lines, 0011 paragraphs 8th to 11th lines, FIGS. 1 and 3.

특허문헌 3 : 일본 특허 공개 공보 제 2007-42744 호; 제 0032 단락 및 제 0034 단락.Patent Document 3: Japanese Patent Laid-Open No. 2007-42744; Paragraph 0032 and Paragraph 0034.

본 발명은 이러한 사정에 비추어 보아서 이루어진 것으로, 그 목적은 플라즈마 처리 시에 생성되는 부착물의 감아올림을 억제하고, 피처리체의 오염을 저감하는 것이 가능한 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것에 있다.This invention is made | formed in view of such a situation, The objective is to provide the plasma processing apparatus which can suppress the winding of the deposit | attachment produced | generated at the time of plasma processing, and can reduce the contamination of a to-be-processed object.

본 발명에 관련된 플라즈마 처리 장치는, 처리 용기내에 서로 대향해서 마련된 애노드 전극 및 캐소드 전극간에 고주파 전력을 인가해서 처리 가스를 플라즈마화하고, 피처리체에 대해서 플라즈마 처리를 실행하는 플라즈마 처리 장치에 있어서, A plasma processing apparatus according to the present invention is a plasma processing apparatus which applies a high frequency electric power between an anode electrode and a cathode electrode provided to face each other in a processing container to convert a processing gas into plasma, and performs plasma processing on a target object.

상기 처리 용기의 내부에 마련되고, 애노드 전극 및 캐소드 전극의 한쪽을 이루는 동시에, 피처리체를 탑재하기 위한 탑재대와, A mounting table provided inside the processing container, which forms one of an anode electrode and a cathode electrode, and mounts a target object;

이 탑재대 상에 탑재된 피처리체의 주연을 따라, 이 피처리체를 둘러싸도록 해당 탑재대 상에 마련된 하측 정류벽과,A lower rectifying wall provided on the mounting table so as to surround the processing object along the periphery of the object mounted on the mounting table;

이 하측 정류벽상에 탑재되고, 해당 하측 정류벽과 함께 탑재대 상의 피처리체를 둘러싸는 상측 정류벽을 구비하고,It is mounted on this lower rectifying wall, and has the upper rectifying wall which surrounds the to-be-processed object on a mounting table with this lower rectifying wall,

이 상측 정류벽은, 하측 정류벽상에서 피처리체를 둘러싸는 위치로부터 퇴피가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.The upper rectifying wall is configured to be evacuable from a position surrounding the object to be processed on the lower rectifying wall.

그리고 플라즈마 처리 장치는, 상기 상측 정류벽을 승강시키는 승강 기구를 구비하고, 해당 상측 정류벽은 이 승강 기구에 의해 상기 하측 정류벽으로부터 상 방측으로 이격된 위치로 상승하는 것에 의해, 피처리체를 둘러싸는 위치로부터 퇴피 가능하게 하는 것이 좋다. 이 때 피처리체는, 상기 하측 정류벽과, 이 하측 정류벽으로부터 상방측으로 이격된 위치까지 상승시킨 상측 정류벽과의 사이의 간극을 통해, 상기 처리 용기와 그 외부의 사이에서 반송되면 좋다. 또한, 상기 하측 정류벽은, 탑재대 상에 있어서 피처리체의 탑재면으로부터의 높이가 10mm 이상, 50mm 이하인 것이 적합하고, 또한, 상기 하측 정류벽에 있어서 피처리체 측의 벽면과, 상측 정류벽에 있어서의 피처리체 측의 벽면은, 양쪽 정류벽의 접촉부에 걸쳐서 면일(面一)로 되어 있는 것이 바람직하다.The plasma processing apparatus includes an elevating mechanism for elevating the upper rectifying wall, and the upper rectifying wall is raised to a position spaced apart from the lower rectifying wall by the elevating mechanism to an upper side to surround the object to be processed. It is good to enable the evacuation from the position. Under the present circumstances, a to-be-processed object should just be conveyed between the said processing container and the exterior through the clearance gap between the said lower rectifying wall and the upper rectifying wall raised to the position spaced upward from this lower rectifying wall. The lower rectifying wall preferably has a height from the mounting surface of the object to be processed on the mounting table of 10 mm or more and 50 mm or less, and on the wall surface of the object side and the upper rectifying wall of the lower rectifying wall. It is preferable that the wall surface on the side of the to-be-processed object in the surface is the surface part across the contact part of both rectification walls.

더욱이, 상기 탑재대는, 이 탑재대의 일부를 구성하고, 해당 탑재대 상에 탑재되는 피처리체의 주연부에 위치하도록 마련된 절연체로 이루어지는 포커스 링을 구비하고, 상기 하측 정류벽은 이 포커스 링과 일체로 형성되고, 해당 포커스 링의 상면으로부터 상방으로 돌출되어 있는 구성으로 되어 있어도 좋다. Furthermore, the mounting table has a focus ring made of an insulator which forms a part of the mounting table and is located at the periphery of the object to be mounted on the mounting table, and the lower rectifying wall is integrally formed with the focus ring. It may be configured to protrude upward from the upper surface of the focus ring.

본 발명에 의하면, 피처리체를 둘러싸는 위치로부터 퇴피가능하게 구성된 상측 정류벽이 탑재대의 상면으로부터 이격된 위치에 배치되어 있으므로, 탑재대 상에 직접 탑재된 정류벽을 움직이는 경우와 비교해서, 부착물이 적은 위치에서 상측 정류벽의 퇴피 동작을 실행하는 것이 가능해져서, 해당 동작에 따르는 부착물의 감아올림을 억제하여, 피처리체의 오염을 저감할 수 있다.According to the present invention, since the upper rectifying wall configured to be evacuated from the position surrounding the object to be processed is disposed at a position spaced apart from the upper surface of the mounting table, the deposit is moved in comparison with the case of moving the rectifying wall mounted directly on the mounting table. It is possible to perform the evacuation operation of the upper rectifying wall at a small position, to suppress the winding-up of the deposit according to the operation, and to reduce the contamination of the object to be processed.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하면서 본 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치인 에칭 처리 장치(2)의 구성에 관하여 설명한다. 도 1의 종단면도에 도시한 에칭 처리 장치(2)는, 피처리체, 예를 들면 사각형의 FPD 기판인 기판(S)의 표면에 형성된 알루미늄(Al)막에 대하여 에칭 처리를 실행하는 장치로서 구성되어 있다.Hereinafter, the structure of the etching processing apparatus 2 which is the plasma processing apparatus which concerns on this embodiment is demonstrated, referring FIGS. The etching apparatus 2 shown in the longitudinal cross-sectional view of FIG. 1 is configured as an apparatus for performing etching treatment on an aluminum (Al) film formed on a surface of a substrate S, which is a target object, for example, a rectangular FPD substrate. It is.

에칭 처리 장치(2)는, 그 내부에 있어서 기판(S)에 에칭 처리를 실시하기 위한 진공 챔버인 처리 용기(20)를 구비하고 있다. 본 실시형태에 따른 에칭 처리 장치(2)는, 예컨대 적어도 긴 변이 2m 이상인 대형의 사각형 기판을 처리하는 것이 가능하도록, 처리 용기(20)의 평면 형상에 관해서도 예컨대 사각형으로 되어 있고, 예를 들면 수평 단면의 한변이 35m, 타변이 3.0m 정도의 크기로 형성되어 있다. 처리 용기(20)는 예를 들면 알루미늄 등의 열전도성 및 도전성이 양호한 재질에 의해 구성되어 있는 동시에 해당 처리 용기(20)는 접지되어 있다. 또한, 처리 용기(20)의 하나의 측벽부(21)에는, 처리 용기(20) 내에 기판(S)을 반입하기 위한 반입?반출구(22)가 형성되어 있고, 이 반입?반출구(22)는 게이트 밸브(23)에 의해 개폐가능하게 구성되어 있다.The etching processing apparatus 2 is equipped with the processing container 20 which is a vacuum chamber for performing an etching process to the board | substrate S in the inside. The etching processing apparatus 2 according to the present embodiment is, for example, rectangular in terms of the planar shape of the processing container 20 so as to be able to process, for example, a large rectangular substrate having a long side of at least 2 m or more, for example, horizontally. One side of the cross section is formed to a size of 35m and the other side is about 3.0m. The processing container 20 is made of, for example, a material having good thermal conductivity and conductivity such as aluminum, and the processing container 20 is grounded. In addition, one sidewall portion 21 of the processing container 20 is provided with a carrying in / out port 22 for carrying in the substrate S in the processing container 20, and the carrying in / out port 22. ) Is configured to be openable and closed by the gate valve 23.

처리 용기(20)의 내부에는, 그 상면에 기판(S)을 탑재하기 위한 탑재대 본체(3)가 배치되어 있다. 탑재대 본체(3)는, 플라즈마 발생용의 제 1 고주파 전원부(311) 및 플라즈마중의 이온 인입용의 제 2 고주파 전원부(312)와 전기적으로 접속되어 있고, 처리 용기(20) 내에 플라즈마를 발생시키고, 또한 해당 플라즈마중의 이온을 기판(S) 표면에 인입하는 역할을 한다. 탑재대 본체(3)는, 절연 부재(32)를 거쳐서 처리 용기(20)의 바닥면 상에 배치되어 있고, 이로써 하부 전극인 탑재대 본체(3)는 처리 용기(20)로부터 전기적으로 뜬 상태가 되어 있어서, 후술의 상 부 전극(4)과의 사이에서 플라즈마를 발생하는 캐소드 전극의 역할을 한다.Inside the processing container 20, a mounting table main body 3 for mounting the substrate S on its upper surface is disposed. The mounting table main body 3 is electrically connected to the first high frequency power supply portion 311 for plasma generation and the second high frequency power supply portion 312 for ion induction in the plasma, and generates plasma in the processing container 20. In addition, the ions in the plasma are introduced into the substrate S surface. The mounting table main body 3 is disposed on the bottom surface of the processing container 20 via the insulating member 32, whereby the mounting table main body 3, which is a lower electrode, is electrically floated from the processing container 20. And serves as a cathode electrode for generating a plasma between the upper electrode 4 described later.

또한, 탑재대 본체(3)의 주연부 및 측면은 탑재대 본체(3) 상방에서 플라즈마를 균일하게 형성하기 위한 예컨대, 세라믹 재료에 의해 구성된 포커스 링(33)에 의해 덮여 있다. 포커스 링(33)은 기판(S)의 주연의 영역의 플라즈마 상태를 조정하는 역할, 예를 들면 기판(S) 상에 플라즈마를 집중시켜서 에칭 속도를 향상시키는 역할을 한다. 본 실시형태에서는, 탑재대 본체(3)와 포커스 링(33)이 일체가 되어서 본 발명의 탑재대를 구성하고 있고, 기판(S)이 탑재되는 탑재 영역은, 예컨대 탑재대 본체(3)의 상면과, 그 주위의 포커스 링(33)의 상면의 일부를 포함하는 영역에 걸쳐서 형성되어 있고, 기판(S)을 탑재 영역에 탑재하면, 포커스 링(33)은 기판(S)의 주연부 하방측에 위치하는 것이 된다.In addition, the periphery and side surfaces of the mount main body 3 are covered by a focus ring 33 made of, for example, a ceramic material for uniformly forming plasma above the mount main body 3. The focus ring 33 adjusts the plasma state of the peripheral region of the substrate S, for example, serves to improve the etching rate by concentrating the plasma on the substrate S. In this embodiment, the mounting table main body 3 and the focus ring 33 are integrally constituting the mounting table of the present invention, and the mounting area on which the substrate S is mounted is, for example, of the mounting table main body 3. It is formed over the upper surface and the area | region containing a part of the upper surface of the surrounding focus ring 33, and when the board | substrate S is mounted in a mounting area, the focus ring 33 is a lower side of the periphery of the board | substrate S It is located in.

또한, 탑재대 본체(3)에는, 외부에 마련된 도시하지 않은 반송 장치와 해당 탑재대 본체(3)와의 사이에서 기판(S)의 주고받음을 행하기 위한 승강핀(34)이 마련되어 있다. 승강핀(34)은, 탑재대 본체(3)의 표면으로부터 자유롭게 돌몰시키기 위한 승강 기구(35)와 접속되어 있고, 기판(S)의 수수가 실행되는 위치와, 전술한 탑재 영역의 사이에서 기판(S)을 승강시킬 수 있다. Moreover, the mounting base main body 3 is provided with the lifting pin 34 for exchanging the board | substrate S between the conveyance apparatus which is not shown in figure, and the said mounting base main body 3 provided outside. The lifting pin 34 is connected to a lifting mechanism 35 for freely driving from the surface of the mounting table main body 3, and the board is positioned between the position where the transfer of the substrate S is carried out and the mounting area described above. (S) can be raised and lowered.

한편, 탑재대 본체(3)의 상방에는, 이 탑재대 본체(3)의 상면과 대향하도록, 평판상의 상부 전극(4)이 마련되어 있고, 이 상부 전극(4)은 사각판형상의 상부 전극 베이스(41)에 지지되어 있다. 이들 상부 전극(4) 및 상부 전극 베이스(41)는, 예를 들면 알루미늄에 의해 구성되고, 상부 전극 베이스(41)의 상면이 처리 용기(20)의 천정부에 접속되어 있다. 이 결과, 상부 전극(4)은 접지된 처리 용 기(20)와 전기적으로 도통한 상태가 되고, 캐소드 전극인 탑재대 본체(3)에 대향해서 플라즈마를 발생시키는 애노드 전극으로서 기능한다. 또한, 이들 상부 전극 베이스(41) 및 상부 전극(4)에 의해 둘러싸여진 공간은 에칭 가스의 가스 확산 공간(42)을 구성하고 있다. 이하, 이들 상부 전극(4), 가스 확산 공간(42)을 합쳐서 가스 샤워 헤드(40)라고 부른다.On the other hand, a flat upper electrode 4 is provided above the mounting body main body 3 so as to face the upper surface of the mounting body main body 3, and the upper electrode 4 is formed in a rectangular plate-shaped upper electrode base ( 41). These upper electrodes 4 and the upper electrode base 41 are made of, for example, aluminum, and the upper surface of the upper electrode base 41 is connected to the ceiling of the processing container 20. As a result, the upper electrode 4 is in an electrically conductive state with the grounded processing vessel 20, and functions as an anode electrode for generating a plasma opposite to the mount main body 3, which is a cathode electrode. In addition, the space enclosed by these upper electrode base 41 and the upper electrode 4 comprises the gas diffusion space 42 of etching gas. Hereinafter, these upper electrodes 4 and the gas diffusion space 42 are collectively called the gas shower head 40.

처리 용기(20)의 천정부에는, 상기 가스 확산 공간(42)에 접속되도록 처리 가스 공급로(43)가 마련되어 있고, 이 처리 가스 공급로(43)의 타단측은 처리 가스 공급부(44)에 접속되어 있다. 그리고, 처리 가스 공급부(44)로부터 가스 확산 공간(42)에 에칭 가스가 공급되면, 그 에칭 가스는 상부 전극(4)에 마련된 가스 공급 구멍(45)을 거쳐서 기판(S) 상방의 처리 공간에 공급되고, 플라즈마화되어서 기판(S)에 대한 에칭 처리를 실행할 수 있다. 한편, 처리 용기(20)의 바닥벽에는 가스 배기부를 이루는 배기로(24)의 일단측이 접속되어 있으며, 그 타단측에는 예를 들면 도시하지 않는 진공 펌프가 접속되어 있고, 처리 용기(20) 내의 에칭 가스는 이 배기로(24)로부터 배기되는 것이 된다.A processing gas supply path 43 is provided in the ceiling of the processing container 20 so as to be connected to the gas diffusion space 42, and the other end side of the processing gas supply path 43 is connected to the processing gas supply part 44. have. Then, when the etching gas is supplied from the processing gas supply part 44 to the gas diffusion space 42, the etching gas passes through the gas supply hole 45 provided in the upper electrode 4 to the processing space above the substrate S. It is supplied, it becomes plasma, and an etching process with respect to the board | substrate S can be performed. On the other hand, one end side of the exhaust passage 24 constituting the gas exhaust unit is connected to the bottom wall of the processing container 20, and a vacuum pump (not shown) is connected to the other end side of the processing container 20, for example. The etching gas is exhausted from this exhaust passage 24.

또한, 본 실시형태에 따른 에칭 처리 장치(2)는, 배경기술에서 설명한 로딩 대책용의 정류벽부(5)를 구비하고 있고, 이 정류벽부(5)는 처리 용기(20) 내를 반송되는 기판(S)과의 간섭을 피하는 동작을 실행할 때에, 플라즈마 처리에 따라 생성하는 부착물의 감아올리기를 억제해서, 기판(S)의 오염을 저감하는 것이 가능한 구성으로 되어 있다. 이하, 해당 정류벽부(5)의 상세에 관하여 설명한다.Moreover, the etching processing apparatus 2 which concerns on this embodiment is equipped with the rectifying wall part 5 for the loading countermeasure demonstrated in the background art, This rectifying wall part 5 is a board | substrate conveyed in the process container 20. When performing the operation to avoid the interference with (S), it is possible to suppress the reeling of the deposit generated by the plasma processing and to reduce the contamination of the substrate S. Hereinafter, the detail of the said rectifying wall part 5 is demonstrated.

정류벽부(5)는 예컨대 도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 탑재대 본체(3) 상에 탑재된 기판(S)을 둘러싸도록 배치되는 사각형의 틀 형상의 부재를, 상측 정류벽(51)과 하측 정류벽(52)으로 상하로 분할한 구조로 되어 있다. 하측 정류벽(52)은, 기판(S)의 각 변에 따라 신장하는 세장형의 판 형상의 부재를 예컨대 4장 연결해서, 해당 기판을 둘러싸는 각 형의 틀 형상으로 형성되는 동시에, 탑재대 상에, 예컨대 탑재대의 일부를 구성하는 포커스 링(33) 상에 배치되어 있다. 하측 정류벽(52)은 예컨대 알루미나 소결체 등의 유전체로 이루어지고, 이 하측 정류벽(52)은 기판(S)의 탑재면을 구성하는 포커스링(33)의 상면으로부터의 높이가 예컨대 10mm 이상, 50mm 이하의 범위의 예컨대 30mm, 두께는 예컨대 10mm로 되어 있다.As shown in FIGS. 1 to 3, the rectifying wall portion 5 includes a rectangular frame-shaped member disposed to surround the substrate S mounted on the mounting table main body 3. ) And the lower rectifying wall 52 are divided up and down. The lower rectifying wall 52 connects four elongate plate-shaped members extending along each side of the substrate S, for example, and is formed into a frame shape of each shape surrounding the substrate. For example, it is arrange | positioned on the focus ring 33 which comprises a part of mounting table. The lower rectifying wall 52 is made of, for example, a dielectric such as an alumina sintered body, and the lower rectifying wall 52 has a height from the upper surface of the focus ring 33 constituting the mounting surface of the substrate S, for example, 10 mm or more, For example, 30 mm and thickness are 10 mm in the range of 50 mm or less.

한편, 상측 정류벽(51)은, 예를 들면 전술한 하측 정류벽(52)과 거의 동일한 사이즈의 평면 형상을 구비한 사각형의 틀 형상의 부재이며, 상측 정류벽(51)에 관해서도 하측 정류벽(52)과 동일하게 예컨대 알루미나 소결체 등의 유전체로 구성되어 있다. 그리고, 상측 정류벽(51)의 높이는 예를 들면 10mm 이상, 100mm 이하의 범위의 예컨대 70mm, 그 두께는 예컨대 하측 정류벽(52)과 동일한 10mm로 되어 있고, 상측 정류벽(51)이 하측 정류벽(52) 상에 탑재되는 것에 의해, 탑재대 본체(3) 상의 기판(S)의 주위에는, 상측 정류벽(51)과 하측 정류벽(52)이 일체로 된 전체 높이가 20mm 내지 150mm의 범위의 예컨대 100mm의 정류벽[정류벽부(5)]이 형성된다.On the other hand, the upper rectifying wall 51 is, for example, a rectangular frame-shaped member having a planar shape substantially the same size as the lower rectifying wall 52 described above, and the lower rectifying wall 51 is also related to the upper rectifying wall 51. As in (52), for example, a dielectric material such as an alumina sintered body is formed. The height of the upper rectifying wall 51 is, for example, 70 mm in the range of 10 mm or more and 100 mm or less, and the thickness thereof is, for example, 10 mm which is the same as the lower rectifying wall 52, and the upper rectifying wall 51 is lower rectified. By being mounted on the wall 52, the total height of the upper rectifying wall 51 and the lower rectifying wall 52 integrated around the substrate S on the mounting base body 3 is 20 mm to 150 mm. A rectifying wall (rectifying wall portion 5) of, for example, 100 mm in the range is formed.

이와 같이 하측 정류벽(52) 상에 상측 정류벽(51)을 탑재함으로써, 예컨대 도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이 탑재대의 표면[본 예에 있어서는 포커스 링(33) 의 표면]보다도 높은 위치에 이들 상측 정류벽(51)과 하측 정류벽(52)의 접촉부가 위치하는 것이 된다. 또한, 본 실시형태에 따른 상측 정류벽(51) 및 하측 정류벽(52)은, 기판(S)에 대향하는 내벽면측의 각 변의 길이가 동등하게 되어 있고, 예를 들면 상측 정류벽(51)과 하측 정류벽(52)과의 접촉부에 있어서 이들 양쪽 정류벽(51, 52)의 내벽면이 그 접촉부에 걸쳐서 면일(面一)로 되도록 상하로 쌓아올려져 있다.By mounting the upper rectifying wall 51 on the lower rectifying wall 52 in this manner, for example, as shown in Fig. 5A, the surface of the mounting table (the surface of the focus ring 33 in this example) is higher than the upper rectifying wall 51. The contact portion between these upper rectifying walls 51 and the lower rectifying walls 52 is located at the position. In addition, in the upper rectifying wall 51 and the lower rectifying wall 52 according to the present embodiment, the lengths of the sides on the inner wall surface side facing the substrate S are equal, for example, the upper rectifying wall 51 ) And the inner wall surfaces of both of the rectifying walls 51 and 52 are piled up and down so as to be flat across the contact portion.

이러한 구성을 구비한 정류벽부(5)의 상측 정류벽(51)은, 기판(S) 반송시의 반송 경로와 간섭하지 않도록 상하로 승강시켜서 반송 경로로부터 퇴피시키는 것이 가능한 구성으로 되어 있다. 즉, 상측 정류벽(51)은, 예컨대 사각형의 틀 형상의 네 구석 하연부에, 예컨대 반입?반출구(22)로부터 보아서 좌우 양측에 수평으로 돌출하는 예컨대 알루미나 소결체 등 세라믹제의 판형상의 지지 부재(53)가 마련되어 있고, 이들의 지지 부재(53)의 선단부에는, 해당 지지 부재(53)를 거쳐서 상측 정류벽(51)을 승강시키기 위한 지지 막대(54)가 접속되어 있다. 각 지지 막대(54)는 처리 용기(20)의 바닥면을 관통하고 있고, 승강판(62)을 거쳐서 처리 용기(20)의 외부에 마련된 승강기(61)와 접속되어 있다. 그리고, 이들 승강기(61)에 의해 각 지지 막대(54)를 동기시키면서 승강시킴으로써, 하측 정류벽(52)의 상면(탑재 위치)과 그 상방의 위치와의 사이에서 상측 정류벽(51)을 승강시킬 수 있다. 여기서 각 지지 막대(54)가 처리 용기(20)를 관통하고 있는 부위에는, 예컨대 해당 처리 용기(20)와 승강판(62)을 접속하고, 지지 막대(54)를 덮는 벨로우즈(63)가 마련되어 있어서 처리 용기(20) 내의 진공도를 유지할 수 있도록 되어 있다. 본 예에 있어서 지지 부재(53), 지지 막대(54) 및 승강기(61)는 상측 정류벽(51)의 승강 기구를 구성하고 있다.The upper rectifying wall 51 of the rectifying wall portion 5 having such a configuration is configured to be lifted up and down so as not to interfere with the conveying path at the time of conveying the substrate S and to be evacuated from the conveying path. That is, the upper rectifying wall 51 is, for example, a plate-shaped support member made of ceramic, such as an alumina sintered body, which protrudes horizontally on both left and right sides, for example, seen from the carry-in / out port 22 at four corners of a rectangular frame shape. 53 is provided, and the support rod 54 for elevating the upper rectifying wall 51 via the said support member 53 is connected to the front-end | tip part of these support members 53. As shown in FIG. Each support rod 54 penetrates the bottom surface of the processing container 20, and is connected to the elevator 61 provided outside the processing container 20 via the lifting plate 62. Then, by lifting and lowering the supporting rods 54 in synchronization with these elevators 61, the upper rectifying wall 51 is lifted between the upper surface (mounting position) of the lower rectifying wall 52 and the upper position thereof. You can. Here, the bellows 63 which connects the said processing container 20 and the lifting board 62, and covers the support bar 54 is provided in the site | part which each support rod 54 penetrates the processing container 20, for example. Thus, the degree of vacuum in the processing container 20 can be maintained. In this example, the supporting member 53, the supporting rod 54, and the elevator 61 constitute a lifting mechanism of the upper rectifying wall 51. As shown in FIG.

반입?반출구(22)로부터 반입?반출되는 기판(S)은, 상측 정류벽(51)을 상승시켜서 형성되는 하측 정류벽(52)과의 사이의 간극을 거쳐서 반송되는 것이 되지만, 상측 정류벽(51)을 승강시키는 지지 막대(54)가 지지 부재(53)의 개재에 의해 반입?반출구(22)로부터 보아서 상측 정류벽(51)으로부터 좌우로 떨어져서 마련되고 있는 것에 의해, 이들의 지지 막대(54)와 간섭하지 않고 기판(S)을 반송할 수 있다. 또한 도 1에 있어서는, 편의상 반입?반출구(22)에 대향하는 면의 상측 정류벽(51)에 지지 부재(53)나 지지 막대(54) 등을 마련하고 있도록 도시하고 있지만, 실제로는 도 2, 도 3에 도시하는 바와 같이 반입?반출구(22)와는 대향하고 있지 않은면의 상측 정류벽(51)에 이들을 마련한 구성으로 되어 있다.Although the board | substrate S carried in / out from the carry-in / out port 22 is conveyed through the clearance gap with the lower rectifying wall 52 formed by raising the upper rectifying wall 51, the upper rectifying wall The supporting rods 54 for raising and lowering the 51 are provided left and right from the upper rectifying wall 51 as viewed from the carry-in / out port 22 by the interposition of the supporting member 53, thereby supporting these supporting rods. The substrate S can be conveyed without interfering with 54. In addition, although FIG. 1 has shown in figure so that the support member 53, the support rod 54, etc. may be provided in the upper rectifying wall 51 of the surface which opposes the carry-in / out port 22 for convenience, it is actually FIG. 3, these are provided in the upper rectifying wall 51 of the surface which does not oppose the carry-in / out port 22. As shown in FIG.

에칭 처리 장치(2)의 전체의 설명으로 되돌아오면, 도 1에 도시하는 바와 같이, 에칭 처리 장치(2)는 제어부(7)와 접속되어 있다. 제어부(7)는 예컨대 도시하지 않은 CPU와 기억부를 구비한 컴퓨터로 이루어지고, 기억부에는 해당 에칭 처리 장치(2)의 동작, 즉 처리 용기(20) 내에 기판(S)을 반입하고, 탑재대 본체(3) 상에 탑재된 기판(S)에 에칭 처리를 실시하고 나서 반출할 때까지의 동작에 관계되는 제어 등에 관한 단계(명령)군이 짜여진 프로그램이 기억되어 있다. 이 프로그램은, 예를 들면 하드 디스크, 컴팩트 디스크, 마그넷 옵티컬 디스크, 메모리 카드 등의 기억 매체에 격납되고, 거기에서 컴퓨터에 인스톨된다.Returning to the whole description of the etching apparatus 2, as shown in FIG. 1, the etching apparatus 2 is connected with the control part 7. As shown in FIG. The control part 7 consists of a computer which has a CPU and a memory part which are not shown in figure, for example, The operation | movement of the said etching processing apparatus 2, ie, the board | substrate S is carried in the processing container 20, A program in which a group of steps (commands) relating to control and the like relating to the operation from the etching process to the carrying out of the etching process to the substrate S mounted on the main body 3 is stored. This program is stored in, for example, a storage medium such as a hard disk, a compact disk, a magnet optical disk, a memory card, and is installed in a computer there.

이하, 본 실시형태에 따른 에칭 처리 장치(2)의 동작에 대해서 설명한다. 처음에 도시하지 않은 조작부를 거쳐서, 사용자가 제어부(7)에 대하여 목적하는 에칭 처리의 프로세스 레시피를 선택하면, 제어부(7)에서는 이 프로세스 레시피에 근거해서 에칭 처리 장치(2)의 각 부에 제어 신호를 출력하고, 이렇게 해서 기판에 대해 소정의 에칭 처리가 실행된다. 또한, 이하의 설명에 이용하는 도 4의 (a) 및 도 4의 (b)에서는, 도시의 편의상, 지지 부재(53)나 지지 막대(54), 승강핀(34) 등의 기재를 적당히 생략하고 있다.Hereinafter, the operation of the etching processing apparatus 2 according to the present embodiment will be described. When the user selects the process recipe of the desired etching process with respect to the control part 7 via the operation part which is not shown initially, the control part 7 controls each part of the etching process apparatus 2 based on this process recipe. The signal is output, and a predetermined etching process is performed on the substrate in this way. In addition, in FIG.4 (a) and FIG.4 (b) used for the following description, description of the support member 53, the support rod 54, the lifting pin 34, etc. is suitably abbreviate | omitted for the convenience of illustration. have.

우선, 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이, 처리 용기(20) 내로의 기판(S)의 반입에 앞서 각 승강기(61)를 작동시켜서 지지 막대(54)를 상승시키고, 상측 정류벽(51)의 하단이 기판(S)의 반송 경로와 간섭하지 않는 높이 위치까지 상측 정류벽(51)을 들어 올린 상태에서, 해당 상측 정류벽(51)을 하측 정류벽(52)으로부터 상방측으로 이격된 위치에 대기시킨다. 이어서, 게이트 밸브(23)를 개방하고, 도시하지 않는 외부의 반송 수단에 의해, 표면에 Al막이 형성된 기판(S)을 처리 용기(20) 내에 반입하고, 탑재대 본체(3)의 탑재 영역의 상방측의 수수 위치까지 반송한다.First, as shown in FIG. 4A, prior to bringing in the substrate S into the processing container 20, each elevator 61 is operated to raise the support bar 54, and the upper rectifying wall ( The upper rectifying wall 51 is spaced apart from the lower rectifying wall 52 upwardly while the upper rectifying wall 51 is lifted up to a height position where the lower end of the substrate 51 does not interfere with the conveyance path of the substrate S. Wait for location. Subsequently, the gate valve 23 is opened, the substrate S having an Al film formed on its surface is loaded into the processing container 20 by an external conveying means (not shown), and the mounting area of the mounting body main body 3 is formed. It conveys to the up-and-coming position.

기판(S)이 수수 위치에 도달하면, 승강핀(34)을 상승시켜서 반송 수단으로부터 해당 승강핀(34)에 기판(S)을 주고받고, 기판(S)을 주고받는 반송 수단은 처리 용기(20) 밖으로 퇴출시키고, 승강핀(34)을 하강시켜서 기판(S)을 탑재 영역에 탑재한다. 그 후, 게이트 밸브(23)를 상승시켜서 반입?반출구(22)을 폐쇄하는 한편, 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이 각 승강기(61)를 작동시켜서 상측 정류벽(51)을 탑재 위치까지 강하시키고, 하측 정류벽(52)상에 해당 상측 정류벽(51)을 탑재한 상태에서 정지한다.When the board | substrate S reaches the delivery position, the lifting means 34 are raised and the board | substrate S is exchanged with the said lifting pin 34 from the conveying means, and the conveying means which exchanges the board | substrate S is a processing container ( 20) Eject out, the lifting pin 34 is lowered, and the board | substrate S is mounted in a mounting area | region. Thereafter, the gate valve 23 is raised to close the carry-in / out port 22, while each elevator 61 is operated to mount the upper rectifying wall 51 as shown in Fig. 4B. It lowers to a position and stops in the state which mounted the said upper rectifying wall 51 on the lower rectifying wall 52. FIG.

기판(S)의 반입을 종료하면, 진공 펌프를 가동시켜서 처리 용기(20)의 내부 공간을 소정의 압력으로 조정하고, 전술한 처리 가스 공급부(44)로부터 에칭 처리용의 에칭 가스, 예를 들면 염소 가스를 기판(S)을 향해서 토출한다. 그리고 제 1 및 제 2 고주파 전원부(311, 312)로부터 탑재대 본체(3)에 고주파 전력을 공급해서 기판(S)의 상방측의 공간에 플라즈마를 형성하고, 하기 식 (1)에 도시하는 주요한 반응에 근거해서 기판(S)에 대한 에칭 처리를 실행한다.When the loading of the substrate S is finished, the vacuum pump is operated to adjust the internal space of the processing container 20 to a predetermined pressure, and the etching gas for etching treatment, for example, from the processing gas supply part 44 described above. Chlorine gas is discharged toward the substrate S. Then, high frequency power is supplied from the first and second high frequency power supply units 311 and 312 to the mounting base body 3 to form a plasma in the space above the substrate S, and the main component shown in the following formula (1) is shown. The etching process is performed on the substrate S based on the reaction.

3Cl*+Al→AlCl3 …(1) 3Cl * + Al → AlCl 3 ... (One)

가스 샤워 헤드(40)로부터 공급된 에칭 가스는, 처리 용기(20) 내를 강하해서 기판(S)에 도달하고, 그 표면에서 에칭 처리가 진행한다. 그리고, 에칭 가스는 기판(S)의 표면을 이동하여 주연부측으로 흐르고, 기판(S)을 둘러싸도록 탑재된 정류벽부(5)에 도달한 곳에서 흐름이 차단된다. 정류벽부(5)에서 흐름이 차단되는 것에 의해, 해당 정류벽부(5)의 내측의 영역, 즉 기판(S)의 주연부에는 에칭 가스의 유속이 늦어지는 가스굄 영역이 형성되어서, 기판(S) 주연부의 에칭 속도를 늦출 수 있다. 이 결과, 기판(S)의 중앙측과의 에칭 속도의 차이가 작아져서, 로딩 효과가 억제되는 것이 된다.The etching gas supplied from the gas shower head 40 descends the inside of the processing container 20 to reach the substrate S, and the etching process proceeds on the surface thereof. Then, the etching gas moves to the peripheral edge side by moving the surface of the substrate S, and the flow is blocked at the place where the rectifying wall portion 5 reached to surround the substrate S is reached. By blocking the flow in the rectifying wall portion 5, a gas flow region in which the flow rate of the etching gas is slowed is formed in the region inside the rectifying wall portion 5, that is, in the peripheral portion of the substrate S, whereby the substrate S is formed. The etching speed of the peripheral edge can be slowed down. As a result, the difference of the etching rate with the center side of the board | substrate S becomes small, and a loading effect is suppressed.

정류벽부(5)의 내측에 생긴 가스굄은, 곧 상하로 쌓아올려진 상측 정류벽(51) 및 하측 정류벽(52)을 넘어서 정류벽부(5)의 외측으로 흘러 넘치고, 포커스 링(33)과 처리 용기(20)의 사이의 공간을 통해 배기로(24)로 흘러 들어가고, 처리 용기(20)의 밖으로 배기된다. 이렇게 하여 프로세스 레시피에 근거해서 소정시간 에칭 처리를 실행하면, 에칭 가스나 고주파 전력의 공급을 정지하고, 처리 용기(20) 내의 압력을 원래의 상태로 되돌린 후, 반입시와는 역의 순서로 기판(S)을 탑재대 본체(3)로부터 외부의 반송 수단에 주고받아서 에칭 처리 장치(2)로부터 반출하여, 일련의 에칭 처리를 종료한다.The gas generated inside the rectifying wall portion 5 flows out of the rectifying wall portion 5 beyond the upper rectifying wall 51 and the lower rectifying wall 52, which are directly stacked up and down, and is focused on the focus ring 33. It flows into the exhaust path 24 through the space between the process container 20 and is exhausted out of the process container 20. In this way, when etching process is performed for a predetermined time based on a process recipe, supply of etching gas and high frequency electric power will be stopped, the pressure in the process container 20 will be returned to an original state, and it may reverse the order of carrying in. The board | substrate S is sent to the external conveyance means from the mounting base main body 3, and it is carried out from the etching processing apparatus 2, and a series of etching processes are complete | finished.

이상에서 설명한 본 실시형태에 따른 에칭 처리 장치(2)의 일련의 동작에 있어서, 기판(S)은 하측 정류벽(52)과, 이 하측 정류벽(52)으로부터 상방측으로 이격된 위치까지 상승시킨 상측 정류벽(51)과의 사이에 형성되는 간극을 거쳐서 반입될때 쯤, 이들의 정류벽(51, 52)의 접촉부는, 예컨대 도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이 배경기술에서 설명한 함몰부(500)보다도 하측 정류벽(52)의 높이만큼, 예를 들면 10mm 내지 50mm의 범위의 예컨대 30mm 만큼만 높은 위치에 있다. 배경기술에서 설명한 바와 같이 함몰부(500)는 부착물(D)이 퇴적하기 쉽다.In the series of operations of the etching apparatus 2 according to the present embodiment described above, the substrate S is raised to the position spaced apart from the lower rectifying wall 52 and the lower rectifying wall 52 to the upper side. When brought in through a gap formed between the upper rectifying wall 51, the contact portions of these rectifying walls 51, 52 are recessed portions described in the background art, for example, as shown in FIG. 5A. The position of the lower rectifying wall 52 is higher than that of 500, for example, only 30 mm in the range of 10 mm to 50 mm. As described in the background art, the depression 500 is likely to deposit the deposit (D).

이에 대하여 상술의 상측 정류벽(51)과 하측 정류벽(52)의 접촉부가 존재하는 위치는, 함몰부(500)보다도 탑재대 본체(3)로부터 떨어져 있기 때문에 함몰부(500)와 비교해서 부착물(D)이 퇴적하기 어렵고, 예를 들면 도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이 처리 용기(20) 내에 기판(S)을 반입?반출할 때에 상측 정류벽(51)의 승강 동작을 실행해도 해당 접촉부로부터는 부착물(D)의 감아올리기가 거의 없고, 기판(S)의 오염을 일으키기 어려운 구성으로 되어 있다.On the other hand, since the position where the contact part of the upper rectifying wall 51 and the lower rectifying wall 52 exists above is farther from the mounting base main body 3 than the recessed part 500, compared with the recessed part 500, Even if (D) is difficult to deposit, for example, as shown in FIG. 5 (b), even when the substrate S is loaded or unloaded into the processing container 20, the lifting operation of the upper rectifying wall 51 may be performed. The contact portion is hardly wound up of the deposit D, and thus the substrate S is hardly contaminated.

또한, 본 실시형태에서는, 도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이 함몰부(500)를 구성하는 한 쪽의 부재인 하측 정류벽(52)이 탑재대[포커스 링(33))] 상에 두어진 채로 승강하지 않기 때문에, 부착물(D)이 이 함몰부(500)내에 퇴적하고 있었다고 해도, 기판(S)의 반입?반출 동작에 부수되어서 이들 부착물(D)이 감아올려질 우려가 적어서, 이 점에 있어서도 기판(S)의 오염을 일으키기 어렵다.In addition, in this embodiment, as shown in FIG.5 (b), the lower rectifying wall 52 which is one member which comprises the recessed part 500 is mounted on the mounting table (focus ring 33). Since the lifting material D is not raised and lowered, even if the deposit D is deposited in the depression 500, there is little possibility that these deposits D will be rolled up due to the loading and unloading operation of the substrate S. Also in this regard, contamination of the substrate S is unlikely to occur.

여기서, 하측 정류벽(52)의 높이가 10mm보다도 낮으면, 상측 정류벽(51)과 하측 정류벽(52)의 접촉부의 위치가 함몰부(500)에 가까워져서 해당 벽면에 부착물(D)이 부착되고, 또한 예컨대 함몰부(500)에서 형성된 부착물(D)이 접촉부의 위치까지 퇴적되어 양쪽 정류벽(51, 52)의 접촉부에 도달하여 기판(S)의 오염을 야기할 우려가 높아진다. 한편, 하측 정류벽(52)의 높이가 50mm보다도 높으면, 하측 정류벽(52)의 상단이 기판(S)의 반송 경로를 차단해서, 기판(S) 반입?반출 시의 장해가 된다.Here, when the height of the lower rectifying wall 52 is lower than 10 mm, the position of the contact portion between the upper rectifying wall 51 and the lower rectifying wall 52 is close to the depression 500, so that the deposit D is attached to the wall surface. There is a high possibility that the deposit D formed in the depression 500 is deposited to the position of the contact portion and reaches the contact portion of both rectifying walls 51 and 52 to cause contamination of the substrate S, for example. On the other hand, when the height of the lower rectifying wall 52 is higher than 50 mm, the upper end of the lower rectifying wall 52 blocks the conveyance path of the board | substrate S, and becomes the obstacle at the time of carrying in and carrying out the board | substrate S.

본 실시형태에 의하면 이하의 효과가 있다. 승강가능하게 구성된 상측 정류벽(51)이 하측 정류벽(52)을 거쳐서 탑재대[예를 들면, 본 예에서는 포커스 링(33)]의 상면으로부터 떨어진 위치에 배치되어 있으므로, 예를 들면 탑재대 상에 직접 탑재된 정류벽을 승강시키는 경우[예를 들면 본 예에 있어서의 하측 정류벽(52)을 승강시키는 경우에 해당한다]와 비교해서, 부착물(D)이 적은 위치에서 상측 정류벽부(51)를 승강시키는 것이 가능해져서, 승강 동작에 수반되는 부착물의 감아올리기를 억제해서, 피처리체의 오염을 저감할 수 있다.According to this embodiment, there exist the following effects. Since the upper rectifying wall 51 configured to be elevated is disposed at a position away from the upper surface of the mounting table (for example, the focus ring 33 in this example) via the lower rectifying wall 52, for example, Compared with the case of elevating the rectifying wall mounted directly on the upper surface (for example, the case of elevating the lower rectifying wall 52 in the present example), the upper rectifying wall portion ( It is possible to lift and lower the 51), thereby suppressing the reeling of the deposits accompanying the lifting operation, and reducing the contamination of the object to be processed.

여기서, 상측 정류벽(51)과 하측 정류벽(52)의 접촉면은 수평으로 한정되는 것은 아니고, 경사져 있어도, 계단 형상으로 되어 있어도 무방하다. 또한, 상측 정류벽(51) 및 하측 정류벽(56)의 두께도 동일한 두께로 형성되는 경우에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 예컨대 하측 정류벽(52)을 탑재대[본 예에서는 포커스 링(33)]의 주연부와 거의 동일한 위치까지 신장되는 편평한 부재로 구성하고, 이 편평한 하측 정류벽(52)의 상면에 상측 정류벽(51)이 탑재되도록 해도 좋다. 이렇게, 하측 정류벽(52)을 편평한 부재로서 구성하는 경우 등에는, 예컨대 도 7에 도시하는 바와 같이 하측 정류벽(52)을 포커스 링(33)과 일체로 구성하고, 예컨대 하측 정류벽(52)이 포커스 링(33)의 상면으로부터 상방으로 돌출시켜서, 기판(S)을 둘러싸도록 해도 좋다.Here, the contact surface between the upper rectifying wall 51 and the lower rectifying wall 52 is not limited horizontally, and may be inclined or may be in a staircase shape. In addition, the thicknesses of the upper rectifying wall 51 and the lower rectifying wall 56 are not limited to the case where the thicknesses are the same, for example, as shown in FIGS. 6A and 6B. Similarly, for example, the lower rectifying wall 52 is composed of a flat member extending to a position substantially the same as the periphery of the mounting table (the focus ring 33 in this example), and the upper rectifying part is formed on the upper surface of the flat lower rectifying wall 52. The wall 51 may be mounted. Thus, when the lower rectifying wall 52 is comprised as a flat member, etc., for example, as shown in FIG. 7, the lower rectifying wall 52 is comprised integrally with the focus ring 33, for example, the lower rectifying wall 52 ) May protrude upward from the upper surface of the focus ring 33 to surround the substrate S.

이 외에, 기판(S)에 대향하는 상측 정류벽(51)과 하측 정류벽(52)의 내벽면은 면일(面一)로 되어 있는 경우에 한정되지 않고, 또한 예컨대 도 8에 도시하는 바와 같이 하측 정류벽(52)의 상단의 외주부를 절결하고, 이 절결된 부분에 상측 정류벽(51)의 하단을 감합시켜서, 접합부로부터 가스를 새기 어렵게 한 구성으로 해도 좋다.In addition, the inner wall surfaces of the upper rectifying wall 51 and the lower rectifying wall 52 facing the substrate S are not limited to the case where they are planar, and, for example, as shown in FIG. 8. The outer periphery of the upper end of the lower rectifying wall 52 may be cut out, and the lower end of the upper rectifying wall 51 may be fitted to the notched portion to make it difficult to leak gas from the joint.

이에 더하여, 기판(S)의 반송 경로와의 간섭을 피하기 위해서 상측 정류벽(51)을 퇴피시키는 수법은, 승강 기구를 이용하여 상측 정류벽(51)을 승강시키는 경우에 한정되지 않는다. 예를 들면, 반입?반출구(22)에 대향하는 위치에 마련된 면의 상측 정류벽(51)을 해당 반입?반출구(22)를 향해서 기울여 넘어뜨릴 수 있도록 구성하고, 기판(S)의 반입?반출시에는 해당면의 상측 정류벽(51)을 넘어뜨려서 퇴피시켜도 좋다. 또한, 이것과는 반대로, 반입?반출구(22)에 대향하는 위치에 마련된 면의 상측 정류벽(51)의 상단을 축지하고, 기판(S)의 반입?반출시에는 해당면의 상측 정류벽(51)을 발상하는 것에 의해 퇴피시켜도 좋다. 이들의 경우에 는, 예를 들면 반입?반출구(22)의 정류벽부(5)만을 상측 정류벽(51)과 하측 정류벽(52)으로 분할하고, 남은 3면의 정류벽부(5)는 상하로 분할되지 않는 구성으로 해도 좋다.In addition, the method of evacuating the upper rectifying wall 51 in order to avoid the interference with the conveyance path of the board | substrate S is not limited to raising and lowering the upper rectifying wall 51 using a lifting mechanism. For example, the upper rectifying wall 51 of the surface provided at the position facing the carry-in / out port 22 can be tilted toward the said carry-in / out port 22, and the board | substrate S can be carried in. At the time of carrying out, the top rectifying wall 51 of the surface may be overturned and evacuated. On the contrary, on the contrary, the upper end of the upper rectifying wall 51 of the surface provided at the position opposite to the carry-in / out port 22 is restrained, and the upper commutation wall of the surface is carried out at the time of carrying in / out of the substrate S. You may evacuate by thinking about (51). In these cases, for example, only the rectifying wall portion 5 of the carry-in / out port 22 is divided into the upper rectifying wall 51 and the lower rectifying wall 52, and the remaining three rectifying wall portions 5 are It is good also as a structure which is not divided up and down.

또한, 에칭 처리 장치(2)는, 탑재대 본체(3)를 캐소드 전극으로 하는 경우에 한정되지 않고, 상부 전극(4)을 접지된 처리 용기(20)로부터 전기적으로 뜬 상태로 하여 플라즈마 발생용의 제 1 고주파 전원부(311)에 접속되는 한편, 탑재대 본체(3)를 접지측으로 함으로써, 상부 전극(4)을 캐소드 전극, 탑재대 본체(3)를 애노드 전극으로 해도 좋다. 또한, 탑재대 본체(3)에 포커스 링(33)이 마련되어 있지 않아도 좋다.In addition, the etching processing apparatus 2 is not limited to the case where the mounting base main body 3 is used as a cathode electrode, Plasma generation | occurrence | production for making the upper electrode 4 electrically floated from the grounded processing container 20 is carried out. The upper main body 4 may be the cathode electrode and the mount main body 3 may be the anode electrode by being connected to the first high frequency power supply unit 311 of FIG. In addition, the focus ring 33 may not be provided in the base main body 3.

더욱이, 본 발명의 처리 장치는 알루미늄막의 에칭 처리뿐만 아니라, 알루미늄 합금, 티탄, 티탄 합금 등의 금속막이나 절연막, 반도체막의 에칭이나 이들의 적층막에도 적용된다. 또한, 에칭 처리 이외의 예컨대 애싱이나 CVD(Chemical Vapor Deposition) 등, 다른 처리 가스를 이용하여 피처리체에 대해 처리를 실행하는 처리에 적용할 수 있다. 또한, 피처리체로서는 각형의 기판에 한정되지 않고, FPD 기판의 것 이외, 예를 들면 원형의 반도체 웨이퍼 등이어도 무방하다.Furthermore, the processing apparatus of the present invention is applied not only to etching processing of aluminum films but also to etching of metal films, insulating films and semiconductor films such as aluminum alloys, titanium and titanium alloys, and laminated films thereof. Moreover, it can apply to the process which performs a process with respect to a to-be-processed object using other process gases, such as ashing and chemical vapor deposition (CVD), other than an etching process. The object to be processed is not limited to a rectangular substrate, but may be, for example, a circular semiconductor wafer or the like, in addition to that of the FPD substrate.

도 1은 본 실시형태에 따른 에칭 처리 장치의 구성을 도시하는 종단면도,1 is a longitudinal sectional view showing a configuration of an etching processing apparatus according to the present embodiment;

도 2는 상기 에칭 처리 장치의 처리 용기 내부의 구조를 도시하는 평면도,2 is a plan view showing a structure inside a processing vessel of the etching apparatus;

도 3은 상기 처리 용기 내부의 구조를 도시하는 사시도,3 is a perspective view showing a structure inside the processing container;

도 4는 상기 에칭 처리 장치의 작용을 도시하는 종단 측면도,4 is a longitudinal side view illustrating the operation of the etching apparatus;

도 5는 상기 에칭 처리 장치에 마련되어 있는 정류벽부의 작용을 도시하는 확대 종단면도,5 is an enlarged longitudinal cross-sectional view showing the action of the rectifying wall portion provided in the etching processing apparatus;

도 6은 상기 정류벽부의 다른 예를 도시하는 확대 종단면도,6 is an enlarged longitudinal sectional view showing another example of the rectifying wall portion;

도 7은 상기 정류벽부의 또 다른 예를 도시하는 확대 종단면도,7 is an enlarged longitudinal sectional view showing still another example of the rectifying wall portion;

도 8은 상기 다른 예에 따른 정류벽부의 변형예를 도시하는 확대 종단면도,8 is an enlarged longitudinal sectional view showing a modification of the rectifying wall portion according to the other example;

도 9는 종래의 에칭 처리 장치의 구성을 도시하는 종단면도,9 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a conventional etching processing apparatus;

도 10은 상기 종래의 에칭 처리 장치에서 처리되는 기판의 평면도,10 is a plan view of a substrate processed in the conventional etching apparatus;

도 11은 상기 종래의 에칭 처리 장치의 처리 용기 내부의 구조를 도시하는 사시도,11 is a perspective view showing a structure inside a processing vessel of the conventional etching processing apparatus;

도 12는 상기 종래의 에칭 처리 장치에 마련되어 있는 정류벽부의 작용을 도시하는 확대 단면도.12 is an enlarged cross-sectional view showing the action of a rectifying wall portion provided in the conventional etching processing apparatus.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명>BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.

S : FPD 기판 2 : 에칭 처리 장치S: FPD Substrate 2: Etching Apparatus

3 : 탑재대 4 : 상부 전극3: mounting table 4: upper electrode

5 : 정류벽 7 : 제어부5: rectifying wall 7: control unit

20 : 처리용기 33 : 포커스링20: processing container 33: focus ring

40 : 가스 샤워 헤드 51 : 상측 정류벽40 gas shower head 51 upper rectifying wall

52 : 하측 정류벽 53 : 지지 부재52: lower rectifying wall 53: support member

54 : 지지 막대 61 : 승강기54 support bar 61 lift

500 : 함몰부500: depression

Claims (6)

처리 용기내에 서로 대향해서 마련된 애노드 전극 및 캐소드 전극 사이에 고주파 전력을 인가해서 처리 가스를 플라즈마화하고, 피처리체에 대해서 플라즈마 처리를 실행하는 플라즈마 처리 장치에 있어서,In the plasma processing apparatus which applies a high frequency electric power between the anode electrode and the cathode electrode which oppose each other in the processing container, and converts a process gas into plasma, and performs a plasma process with respect to a to-be-processed object, 상기 처리 용기의 내부에 마련되고, 애노드 전극 및 캐소드 전극의 한쪽을 이루는 동시에, 피처리체를 탑재하기 위한 탑재대와,A mounting table provided inside the processing container, which forms one of an anode electrode and a cathode electrode, and mounts a target object; 이 탑재대상에 탑재된 피처리체의 주연을 따라, 이 피처리체를 둘러싸도록 상기 탑재대 상에 마련된 하측 정류벽과,A lower rectifying wall provided on the mounting table along the periphery of the object to be mounted on the mounting object to surround the object; 이 하측 정류벽상에 탑재되고, 상기 하측 정류벽과 함께 상기 탑재대상의 피처리체를 둘러싸는 상측 정류벽과,An upper rectifying wall mounted on the lower rectifying wall and surrounding the object to be loaded with the lower rectifying wall; 이 상측 정류벽을, 피처리체를 둘러싸는 하측 정류벽상의 위치로부터 퇴피가능하게 상하로 승강시키는 승강 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는And an elevating means for elevating the upper rectifying wall up and down retractably from a position on the lower rectifying wall surrounding the object to be treated. 플라즈마 처리 장치.Plasma processing apparatus. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상측 정류벽을 승강시키는 승강 기구를 구비하고, 상기 상측 정류벽은 이 승강 기구에 의해 상기 하측 정류벽으로부터 상방측으로 이격된 위치로 상승하는 것에 의해, 피처리체를 둘러싸는 위치로부터 퇴피되는 것을 특징으로 하는And an elevating mechanism for elevating the upper rectifying wall, wherein the upper rectifying wall is lifted up from the lower rectifying wall to a position spaced upwardly by the elevating mechanism, thereby retracting from the position surrounding the object. By 플라즈마 처리 장치.Plasma processing apparatus. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 피처리체는, 상기 하측 정류벽과, 이 하측 정류벽으로부터 상방측으로 이격된 위치까지 상승시킨 상측 정류벽과의 사이의 간극을 통해, 상기 처리 용기와 그 외부의 사이에서 반송되는 것을 특징으로 하는The object to be processed is conveyed between the processing container and the outside through a gap between the lower rectifying wall and an upper rectifying wall raised to a position spaced upward from the lower rectifying wall. 플라즈마 처리 장치.Plasma processing apparatus. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,4. The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 하측 정류벽은 탑재대상에 있어서 피처리체의 탑재면으로부터의 높이가 10mm 이상, 50mm 이하인 것을 특징으로 하는The lower rectifying wall has a height of 10 mm or more and 50 mm or less from the mounting surface of the target object in the mounting object. 플라즈마 처리 장치.Plasma processing apparatus. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,4. The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 하측 정류벽에 있어서 피처리체 측의 벽면과, 상측 정류벽에 있어서 피처리체 측의 벽면은, 양 정류벽의 접촉부에 걸쳐서 면일(面一)로 되어 있는 것을 특징으로 하는The wall surface on the side of the workpiece in the lower rectifying wall and the wall surface on the side of the workpiece in the upper rectifying wall are faced across the contact portions of both rectifying walls. 플라즈마 처리 장치.Plasma processing apparatus. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,4. The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 탑재대는, 이 탑재대의 일부를 구성하고, 상기 탑재대 상에 탑재되는 피처리체의 주연부에 위치하도록 마련된 절연체로 이루어지는 포커스 링을 구비하고, 상기 하측 정류벽은 이 포커스 링과 일체로 형성되고, 상기 포커스 링의 상면으로부터 상방으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는The mounting table forms a part of the mounting table, and includes a focus ring made of an insulator provided to be positioned at the periphery of the object to be mounted on the mounting table, and the lower rectifying wall is integrally formed with the focus ring, It protrudes upward from the upper surface of the said focus ring, It is characterized by the above-mentioned. 플라즈마 처리 장치.Plasma processing apparatus.
KR1020090117851A 2008-12-02 2009-12-01 Plasma process apparatus KR101133880B1 (en)

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