KR101406524B1 - Electrode for generating plasma and plasma processing apparatus - Google Patents

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요시히코 사사키
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

FPD용 기판을 플라즈마 처리할 때에 이상 방전이나 파티클의 문제가 거의 발생하지 않는 플라즈마 생성용 전극을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해, 플라즈마 생성용 전극(20)은, 챔버(2) 내에 배치된 플랫 패널 디스플레이용 기판(G)과의 대향면(F)를 갖고, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 기재(20a)의 표면에 양극 산화 처리되어 양극 산화 피막(20b)를 갖는 본체와, 본체의 대향면(F)에 개구한 복수의 가스 토출 구멍(22)과, 대향면(F)에 있어서, 적어도 가스 토출 구멍(22)의 개구부(22c)에 형성된 세라믹스 용사 피막(23)을 갖고, 대향면(F)에 있어서 세라믹스 용사 피막(23) 사이의 부분에서는 본체의 면이 노출되어 있다.And an object of the present invention is to provide an electrode for plasma generation in which an abnormal discharge and a problem of particles hardly occur when the FPD substrate is subjected to plasma processing.
The electrode 20 for plasma generation has a surface F opposed to the substrate G for flat panel display disposed in the chamber 2 and is provided on the surface of the substrate 20a made of aluminum or an aluminum alloy A plurality of gas discharging holes 22 opened on an opposing face F of the main body and at least a gas discharging hole 22 at an opposite face F, And the surface of the main body is exposed at the portion between the ceramic sprayed coatings 23 on the facing surface F. The ceramic sprayed coating 23 is formed on the opening 22c of the ceramic sprayed coating 23,

Description

플라즈마 생성용 전극 및 플라즈마 처리 장치{ELECTRODE FOR GENERATING PLASMA AND PLASMA PROCESSING APPARATUS}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an electrode for generating plasma and a plasma processing apparatus,

본 발명은 액정 표시 장치(LCD)와 같은 플랫 패널 디스플레이(FPD)용 기판에 대해서 드라이 에칭 등의 플라즈마 처리를 실시할 때에 이용하는 플라즈마 생성용 전극 및 이를 이용한 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma generating electrode used when a plasma processing such as dry etching is performed on a substrate for a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display (LCD) and a plasma processing apparatus using the same.

FPD의 제조 과정에서는, 피처리체인 유리 기판에 대해서 에칭이나 스퍼터링, CVD(Chemical Vapor Deposition) 등의 플라즈마 처리가 행해진다. 예컨대, 챔버 내에 한 쌍의 평행 평판 전극(상부 및 하부 전극)을 배치하고, 하부 전극으로서 기능하는 서셉터(기판 탑재대)에 유리 기판을 탑재한 후, 처리 가스를 챔버 내에 도입함과 아울러, 전극 중 적어도 한쪽에 고주파 전력을 인가하여 전극 간에 고주파 전계를 형성하며, 이 고주파 전계에 의해 처리 가스의 플라즈마를 형성하여 유리 기판에 대해서 플라즈마 처리를 실시한다.In the manufacturing process of the FPD, plasma processing such as etching, sputtering, or CVD (Chemical Vapor Deposition) is performed on the glass substrate to be processed. For example, a pair of parallel flat plate electrodes (upper and lower electrodes) are disposed in a chamber, a glass substrate is mounted on a susceptor (substrate mounting table) functioning as a lower electrode, Frequency electric power is applied to at least one of the electrodes to form a high-frequency electric field between the electrodes, and a plasma of the process gas is formed by the high-frequency electric field to perform the plasma process on the glass substrate.

이러한 플라즈마 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치에서는, 챔버 내의 전극이 플라즈마에 의한 마모나, 가스에 의한 부식을 억제하는 대책이 취해지고 있다.In the plasma processing apparatus that performs such plasma processing, countermeasures are taken to suppress the abrasion due to the plasma and the corrosion caused by the gas in the electrodes in the chamber.

예컨대, 플라즈마 에칭 장치에 있어서는, 상부 전극으로서 처리 가스를 토출하기 위한 다수의 가스 토출 구멍이 형성된 것이 이용되지만, 알루미늄 모재(母材)의 표면에 경질 아르마이트 처리(양극 산화 처리)를 실시하여 아르마이트 피막을 형성한 것이 이용되고 있고, 아르마이트 피막에 의해 플라즈마에 의한 마모나 가스에 의한 부식을 억제하고 있다.For example, in the plasma etching apparatus, a plurality of gas discharge holes for discharging the process gas are used as the upper electrode. However, the surface of the aluminum base material (mother material) is subjected to hard alumite treatment (anodic oxidation treatment) And an abrasion due to the plasma and corrosion caused by the gas are suppressed by the coating of the armite.

또한, 특허 문헌 1에는 하부 전극을 구성하는 다수의 관통 구멍이 형성된 전극 부재의 상면을 유전체막에 의해 덮는 구성이 기재되어 있고, 이것에 의해 하부 전극의 금속이 플라즈마에 의해 스퍼터링되어 비산물이 발생하는 것을 억제하고 있다.
Patent Document 1 discloses a structure in which an upper surface of an electrode member in which a plurality of through holes constituting a lower electrode are formed is covered with a dielectric film, whereby the metal of the lower electrode is sputtered by plasma, .

일본 특허 공개 제2010－183090호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-183090

그런데, FPD용 유리 기판은 대형화 일로에 있으며, 이에 따라, 처리 플라즈마를 생성하기 위한 고주파 투입 파워는 커지고 있다. 그 결과, 엣지를 가진 가스 토출 구멍의 개구부에서 집중하는 전계가 커지고, 이 부분의 아르마이트 피막이 플라즈마 중의 이온의 스패터 등에 의해 국소적으로 크게 소모되며, 깎여진 아르마이트 피막이 파티클의 원인이 되고, 또한 아르마이트 피막의 소모에 의해, 아르마이트 피막이 얇아지거나 모재가 노출된 부분에서 이상 방전이 발생하는 문제가 발생하고 있다. However, the glass substrate for FPD is in the process of becoming larger, and accordingly, the RF input power for generating the processing plasma is increasing. As a result, the electric field concentrated at the opening of the gas discharge hole having the edge becomes large, and the alumite film at this portion is locally consumed largely by the spatter of the ions in the plasma and the like, In addition, there has been a problem that an alumite coating is thinned due to consumption of the alumite coating or an abnormal discharge occurs at a portion where the base material is exposed.

이러한 상부 전극의 문제에 대해서는, 상기 특허 문헌 1에 개시된 용사(溶射) 피막을, 가스 토출 구멍이 형성되어 있는 상부 전극의 하면에 형성하는 것도 생각할 수 있지만, FPD 기판이 더 대형화되는 것에 대응해서 상부 전극도 상당히 대형인 것으로 되고 있어, 상부 전극을 구성하는 알루미늄과 용사 피막과의 사이의 열팽창율의 차에 의한 열팽창의 차가 크게 나타나서 용사 피막이 갈라지거나 벗겨져서 파티클의 원인이 되어 버린다.With respect to the problem of such an upper electrode, it is conceivable to form the spray coating film disclosed in Patent Document 1 on the lower surface of the upper electrode on which the gas discharge holes are formed. However, The difference in thermal expansion due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the aluminum constituting the upper electrode and the thermal sprayed coating becomes large and the thermal sprayed coating is cracked or peeled and the particles become a cause of the particles.

본 발명은 이러한 사정을 감안해서 이루어진 것으로, FPD용 기판을 플라즈마 처리할 때, 이상 방전이나 파티클의 문제가 거의 생기지 않은 플라즈마 생성용 전극 및 이러한 플라즈마 생성용 전극이 이용되는 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide an electrode for generating plasma and a plasma processing apparatus using such an electrode for plasma generation, in which the problem of abnormal discharge and particles are hardly generated when the FPD substrate is plasma- We will do it.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제 1 관점에서는, 플랫 패널 디스플레이용 기판을 플라즈마 처리하는 용량 결합형 플라즈마 처리 장치의 처리 용기 내에, 플랫 패널 디스플레이용 기판에 대향해서 배치되는 플라즈마 생성용 전극으로서, 상기 처리 용기 내에 배치된 플랫 패널 디스플레이용 기판과의 대향면을 갖고, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 기재(基材)의 표면에 양극 산화 처리되어 구성되며, 적어도 상기 대향면이 양극 산화 피막인 본체와, 플라즈마를 생성하기 위한 처리 가스를 상기 처리 용기 내에 도입하기 위해서, 상기 본체의 상기 대향면에 개구된 복수의 가스 토출 구멍과, 상기 대향면에 있어서, 적어도 상기 가스 토출 구멍의 개구부에 형성된 세라믹스 용사 피막을 갖고, 상기 대향면에 있어서, 상기 세라믹스 용사 피막 사이의 부분에서는 상기 본체의 면이 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 생성용 전극을 제공한다. In order to solve the above problems, according to a first aspect of the present invention, there is provided an electrode for plasma generation arranged in a processing container of a capacitively coupled plasma processing apparatus for plasma processing a substrate for a flat panel display, And an anodic oxidation treatment on a surface of a substrate made of aluminum or an aluminum alloy, the surface being opposed to the substrate for a flat panel display disposed in the processing vessel, And a plurality of gas discharge openings formed in the opposing surface of the main body for introducing a process gas for generating a plasma into the process vessel, and a plurality of gas discharge openings formed in at least the openings of the gas discharge holes, And a thermal spray coating, wherein in the facing surface, And the surface of the main body is exposed at a portion between the shell films.

상기 제 1 관점에 있어서, 상기 세라믹스 용사 피막의 구성 재료로서는, 알루미나, 이트리아, 및 불화이트륨을 적절하게 이용할 수 있다.In the first aspect, alumina, yttria, and yttrium fluoride can be suitably used as the constituent material of the ceramic sprayed coating.

또한, 상기 가스 토출 구멍의 상기 개구부는, 상기 가스 토출 구멍의 중심축을 포함한 단면에 있어서 끝이 넓어지는 형상의 곡선을 구성하고 있고, 상기 세라믹스 용사 피막은 상기 끝이 넓어지는 형상의 곡선을 따라 형성되도록 할 수 있다. Further, the opening of the gas discharge hole constitutes a curve of a shape that widens the end in a cross section including the central axis of the gas discharge hole, and the ceramics sprayed coating is formed along the curve of the shape in which the end is widened .

상기 세라믹스 용사 피막은, 1개의 가스 토출 구멍별로, 복수의 개소에 형성되고 있고, 인접하는 세라믹스 용사 피막끼리는 분리되며, 상기 인접하는 세라믹스 용사 피막 사이의 부분에서는 상기 본체의 상기 대향면이 노출되어 있도록 구성할 수 있다. 또한, 상기 세라믹스 용사 피막은, 복수의 가스 토출 구멍 마다에, 복수 형성되어 있고, 인접하는 세라믹스 용사 피막끼리는 분리되며, 상기 인접하는 세라믹스 용사 피막 사이의 부분에서는 상기 본체의 상기 대향면이 노출되어 있도록 구성할 수 있다. 전형적인 예로서 상기 세라믹스 용사 피막은 직선 형상으로 배열된 복수의 가스 토출 구멍 마다에, 라인 형상으로 복수 형성된 것을 들 수 있다. 더욱이 상기 본체는 상자 형상 부재여도 되고, 판 형상 부재여도 된다. The ceramic sprayed coating is formed at a plurality of locations for each gas discharge hole so that the adjacent ceramic sprayed coatings are separated from each other and the facing surface of the main body is exposed at the portion between the adjacent ceramic sprayed coatings Can be configured. A plurality of the ceramic sprayed coatings are formed for each of the plurality of gas discharge holes so that the adjacent ceramic sprayed coatings are separated from each other and the facing surfaces of the main body are exposed at the portions between the adjacent ceramic sprayed coatings. Can be configured. As a typical example, a plurality of the ceramic sprayed coatings may be formed in a line shape for each of a plurality of gas discharge holes arranged in a straight line. Further, the main body may be a box-shaped member or a plate-shaped member.

본 발명의 제 2 관점에서는, 플랫 패널 디스플레이용 기판을 플라즈마 처리하는 용량 결합형 플라즈마 처리 장치로서, 플랫 패널 디스플레이용 기판을 수용하는 처리 용기와, 상기 처리 용기 내에 마련되며, 플랫 패널 디스플레이용 기판을 탑재하고, 하부 전극을 가지는 탑재대와, 상기 제 1 관점의 플라즈마 생성용 전극으로 이루어지는 상부 전극과, 상기 처리 용기 내에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 기구와, 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 중 적어도 한쪽에 고주파 전력을 공급하여 상기 처리 용기 내에 상기 처리 가스의 플라즈마를 형성하기 위한 고주파 전력 공급 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치를 제공한다.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a capacitively coupled plasma processing apparatus for plasma processing a substrate for a flat panel display, comprising: a processing vessel accommodating a substrate for a flat panel display; A processing gas supply mechanism for supplying a processing gas into the processing vessel; and a processing gas supplying mechanism for supplying a processing gas to the processing chamber, at least one of the upper electrode and the lower electrode And a high frequency electric power supply mechanism for supplying a high frequency electric power to one side to form a plasma of the processing gas in the processing vessel.

본 발명에 의하면, 기판과의 대향면에 개구하는 가스 토출 구멍의 개구부에 세라믹스 용사 피막이 형성되어 있으므로, 내절연성 및 내식성이 증가한다. 이 때문에, 플라즈마에 의한 아르마이트 피막의 국소적인 소모를 억제하고, 파티클의 발생을 억제할 수 있으며, 또한 이상 방전의 발생을 저감할 수도 있다. 또한, 세라믹스 용사 피막 사이의 부분에서는 본체의 대향면이 노출되어 있으므로, 본체의 대향면 전체면에 세라믹스 용사 피막을 형성한 경우와 같은 열팽창 차에 기인하는 세라믹스 용사 피막의 갈라짐이나 벗겨짐이 거의 발생하지 않는다. 또한, 세라믹스 용사 피막이 덮는 면적 비율이 작기 때문에, 프로세스 환경이나 프로세스 조건의 변화가 작다.
According to the present invention, since the ceramics sprayed coating is formed in the opening of the gas discharge hole which opens on the surface facing the substrate, the insulating property and the corrosion resistance are increased. Therefore, it is possible to suppress the local consumption of the alumite coating by the plasma, to suppress the generation of particles, and to reduce the occurrence of the abnormal discharge. Further, since the opposing surfaces of the body are exposed at the portions between the ceramic sprayed coatings, cracks and peeling of the ceramic sprayed coating due to the difference in thermal expansion as in the case of forming the ceramic sprayed coating on the entire surfaces of the opposite surfaces of the body are hardly generated Do not. Further, since the area coverage of the ceramic sprayed coating is small, changes in the process environment and process conditions are small.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 플라즈마 처리 장치를 나타내는 단면도,
도 2는, 도 1의 플라즈마 처리 장치에 마련된 플라즈마 생성 전극인 상부 전극의 가스 토출 구멍이 형성된 부분을 나타내는 단면도,
도 3은 상부 전극에서의 가스 토출 구멍의 출구 부분을 확대해서 도시한 단면도,
도 4는 세라믹스 용사 피막을 1개의 가스 토출 구멍별로, 형성한 예를 나타내는 모식도,
도 5는 세라믹스 용사 피막을, 직선 형상으로 배열된 복수의 가스 토출 구멍 마다에, 라인 형상으로 형성한 예를 나타내는 모식도,
도 6은 가스 토출 구멍의 개구부에 있어서, 아르마이트(양극 산화) 피막을 벗긴 후에 세라믹스 용사 피막을 형성한 상태를 나타내는 단면도,
도 7은 플라즈마 생성 전극인 상부 전극의 다른 예를 설명하기 위한 부분 단면도이다. 1 is a sectional view showing a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention,
Fig. 2 is a cross-sectional view showing a portion where a gas discharge hole is formed in an upper electrode, which is a plasma generating electrode provided in the plasma processing apparatus of Fig. 1,
3 is an enlarged cross-sectional view of an outlet portion of the gas discharge hole in the upper electrode,
4 is a schematic view showing an example in which a ceramic spray coating is formed for each gas discharge hole,
5 is a schematic view showing an example in which the ceramic sprayed coating is formed in a line shape for each of a plurality of gas discharge holes linearly arranged,
6 is a cross-sectional view showing a state in which a ceramic sprayed coating is formed in an opening portion of a gas discharge hole after an alumite (anodic oxidation)
7 is a partial cross-sectional view for explaining another example of the upper electrode which is a plasma generating electrode.

이하, 첨부 도면을 참조해서, 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 플라즈마 처리 장치를 나타내는 단면도이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is a cross-sectional view showing a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

이 플라즈마 처리 장치(1)는 용량 결합형 평행 평판 플라즈마 처리 장치로서 구성되어 있고, 플라즈마 처리로서 플라즈마 에칭 처리를 실시하는 것을 예시한다. 여기서, FPD로서는, 액정 디스플레이(LCD), 일렉트로루미네선스(ElectroLuminescence;EL) 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등이 예시된다. This plasma processing apparatus 1 is configured as a capacitively coupled parallel flat plate plasma processing apparatus, and plasma etching processing is exemplified as the plasma processing. Examples of the FPD include a liquid crystal display (LCD), an electro luminescence (EL) display, an organic EL display, and a plasma display panel (PDP).

이 플라즈마 처리 장치(1)는 예컨대, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 기재의 표면에 아르마이트 처리(양극 산화 처리)되며 경질 아르마이트 피막이 형성되어 이루어지는 각통 형상으로 성형된 챔버(2)를 갖고 있다. 이 처리 챔버(2) 내의 바닥부에는 피처리 기판으로서 절연 기판인 유리 기판(G)을 탑재하기 위한 기판 탑재대(3)가 마련되어 있다.The plasma processing apparatus 1 has, for example, a chamber 2 formed into an angular shape in which a base made of aluminum or an aluminum alloy is subjected to an alumite treatment (anodic oxidation treatment) and a hard arithmetic coating is formed. A substrate table 3 for mounting a glass substrate G, which is an insulating substrate, as a substrate to be processed is provided at the bottom of the processing chamber 2.

탑재대(3)는, 절연 부재(4)를 거쳐서 처리 챔버(2)의 바닥부에 지지되고 있고, 알루미늄 등의 금속제 볼록형 하부 전극(5)과, 하부 전극(5)의 볼록부(5a) 상에 마련된 유리 기판(G)을 흡착하는 정전척(6)과, 정전척(6) 및 하부 전극(5)의 볼록부(5a) 주위에 마련된, 절연성 세라믹스, 예컨대 알루미나로 이루어지는 액자 형상의 밀봉링(7)과, 하부 전극(5)의 주위에 마련된 절연성 세라믹스, 예컨대 알루미나로 이루어지는 링 형상의 절연링(8)을 갖고 있다. 또한, 하부 전극(5)의 내부에는, 유리 기판(G)의 온도를 조절하기 위한 온도 조절 기구(도시 생략)가 마련되어 있다.The mounting table 3 is supported on the bottom of the processing chamber 2 via an insulating member 4 and is formed of a metallic convex lower electrode 5 such as aluminum and a convex portion 5a of the lower electrode 5, Which is made of an insulating ceramics such as alumina, provided around the electrostatic chuck 6 and the convex portion 5a of the lower electrode 5, for holding the glass substrate G provided on the glass substrate G, A ring 7 and a ring-shaped insulating ring 8 made of insulating ceramics, for example, alumina, provided around the lower electrode 5. Inside the lower electrode 5, a temperature adjusting mechanism (not shown) for adjusting the temperature of the glass substrate G is provided.

정전척(6)은 알루미나 등의 절연성 세라믹스의 용사에 의해 형성된 세라믹스 용사 피막(41)과, 그 내부에 형성된 전극(42)을 갖고 있고, 세라믹스 용사 피막(41)의 상면이 기판 유지면이 되고 있다. 아울러, 세라믹스 용사 피막(41)을 형성할 때의 용사는, 플라즈마 용사가 바람직하다. 전극(42)에는 급전선(33)이 접속되어 있고, 급전선(33)에는 직류 전원(34)이 접속되어 있으며, 전극(42)에 직류 전원(34)으로부터의 직류 전압이 인가됨으로써, 쿨롱력 등의 정전 흡착력에 의해 유리 기판(G)이 흡착된다.The electrostatic chuck 6 has a ceramics spray coating 41 formed by thermal spraying of an insulating ceramics such as alumina and an electrode 42 formed therein. The upper surface of the ceramic spray coating 41 becomes a substrate holding surface have. In addition, plasma spraying is preferable as the spraying when the ceramic spray coating 41 is formed. A direct current power source 34 is connected to the feeder line 33 and a direct current voltage from the direct current power source 34 is applied to the electrode 42 so that the Coulomb force The glass substrate G is attracted by the electrostatic attraction force of the glass substrate G.

챔버(2)의 바닥벽, 절연 부재(4) 및 탑재대(3)를 관통하도록, 그 위에 유리 기판(G)의 로딩 및 언로딩을 행하기 위한 승강핀(10)이, 승강 가능하게 관통하고 있다. 이 승강핀(10)은, 유리 기판(G)을 반송할 때에는 탑재대(3) 윗쪽의 반송 위치까지 상승되고, 그 이외의 경우에는 탑재대(3) 내에 들어가 있는 상태가 된다. A lift pin 10 for loading and unloading the glass substrate G is provided so as to pass through the bottom wall of the chamber 2, the insulating member 4 and the mount table 3, . When the glass substrate G is transported, the lift pin 10 is raised to the transporting position above the mount table 3, and in other cases, it enters the mount table 3.

하부 전극(5)에는 제 1 급전선(12)가 접속되어 있고, 이 제 1 급전선(12)에는 제 1 정합기(13) 및 플라즈마 생성용 제 1 고주파 전원(14)이 접속되어 있다. 제 1 고주파 전원(14)으로부터는, 예컨대 13.56MHz의 고주파 전력이 하부 전극(5)에 공급된다. 또한, 하부 전극(5)에는 제 2 급전선(15)이 접속되어 있고, 이 제 2 급전선(15)에는 제 2 정합기(16) 및 이온 주입용 제 2 고주파 전원(17)이 접속되어 있다. 제 2 고주파 전원(17)으로부터는, 예컨대 3.2MHz의 고주파 전력이 하부 전극(5)에 공급된다. A first feeder line 12 is connected to the lower electrode 5 and a first matching device 13 and a first RF power source 14 for generating plasma are connected to the first feeder line 12. From the first high frequency power supply 14, for example, a high frequency power of 13.56 MHz is supplied to the lower electrode 5. A second feeder line 15 is connected to the lower electrode 5 and a second matching device 16 and a second high frequency power source 17 for ion implantation are connected to the second feeder line 15. From the second high frequency power supply 17, for example, a high frequency power of 3.2 MHz is supplied to the lower electrode 5.

탑재대(3)의 윗쪽에는, 이 탑재대(3)에 평행하게 대향해서 샤워 헤드로서도 기능하는 상부 전극(20)이 마련되어 있다. 상부 전극(20)은, 처리 챔버(2)의 상부에 지지되고 있고, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 기재의 표면에, 경질 아르마이트 처리(양극 산화 처리)를 실시하여 아르마이트(양극 산화) 피막이 형성된 본체를 갖고 있다. 상부 전극(20)은 본체 내부에 내부 공간(21)을 가짐과 아울러, 본체의 탑재대(3)에 탑재된 유리 기판(G)과의 대향면(F)에 처리 가스를 토출하는 복수의 가스 토출 구멍(22)이 형성되어 있다. 상부 전극(20)은 접지되어 있고, 하부 전극(5)와 함께 플라즈마 생성용 전극으로서 한 쌍의 평행 평판 전극을 구성하고 있다. 아울러, 상부 전극(20)의 세부 사항에 대해서는 후술한다.Above the mounting table 3, an upper electrode 20 which also functions as a shower head is provided so as to be parallel to the mounting table 3. The upper electrode 20 is supported on the upper portion of the processing chamber 2 and a hard alumite treatment (anodic oxidation treatment) is performed on the surface of a substrate made of aluminum or an aluminum alloy to form an alumite (anodic oxidation) It has a body. The upper electrode 20 has an internal space 21 inside the main body and a plurality of gas discharging holes 22 for discharging the process gas onto the surface F opposed to the glass substrate G mounted on the mounting table 3 of the main body. A discharge hole 22 is formed. The upper electrode 20 is grounded, and together with the lower electrode 5, constitutes a pair of parallel plate electrodes as electrodes for plasma generation. The details of the upper electrode 20 will be described later.

상부 전극(20)의 본체의 상면에는 가스 도입구(24)가 마련되고, 이 가스 도입구(24)에는, 처리 가스 공급관(25)이 접속되어 있으며, 이 처리 가스 공급관(25)은 처리 가스 공급원(28)에 접속되어 있다. 또한, 처리 가스 공급관(25)에는, 개폐 밸브(26) 및 매스플로우 컨트롤러(27)가 개재되고 있다. 처리 가스 공급원(28)으로부터는, 플라즈마 에칭을 위한 처리 가스가 공급된다. 처리 가스로서는, CF4 등의 불소계의 가스, O2 가스, Ar 가스 등, 통상 이 분야에서 이용되는 가스를 이용할 수 있다.A gas inlet 24 is provided on the upper surface of the body of the upper electrode 20. A process gas supply line 25 is connected to the gas inlet 24, And is connected to a supply source 28. An open / close valve 26 and a mass flow controller 27 are interposed in the process gas supply pipe 25. From the process gas supply source 28, a process gas for plasma etching is supplied. As the process gas, a gas commonly used in the field such as a fluorine gas such as CF 4 , an O 2 gas, and an Ar gas can be used.

처리 챔버(2)의 바닥부에는 배기관(29)이 형성되어 있고, 이 배기관(29)에는 배기 장치(30)가 접속되어 있다. 배기 장치(30)는 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프를 구비하고 있고, 이것에 의해 처리 챔버(2) 내를 소정의 감압 분위기까지 진공 흡인 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 처리 챔버(2)의 측벽에는 기판 반입 반출구(31)가 마련되어 있고, 이 기판 반입 반출구(31)가 게이트 밸브(32)에 의해 개폐 가능하게 되어 있다. 그리고, 이 게이트 밸브(32)를 연 상태에서 반송 장치(도시 생략)에 의해 유리 기판(G)이 반입 반출되게 되어 있다. An exhaust pipe 29 is formed at the bottom of the processing chamber 2 and an exhaust device 30 is connected to the exhaust pipe 29. The exhaust device 30 is provided with a vacuum pump such as a turbo molecular pump, and is configured to be able to vacuum-suck the inside of the processing chamber 2 to a predetermined reduced-pressure atmosphere. A substrate loading and unloading port 31 is provided on the side wall of the processing chamber 2 and the substrate loading and unloading port 31 can be opened and closed by a gate valve 32. The glass substrate G is carried in and out by a transfer device (not shown) with the gate valve 32 opened.

다음으로, 플라즈마 생성 전극인 상부 전극(20)의 구조에 대해서 상세하게 설명한다. Next, the structure of the upper electrode 20, which is a plasma generating electrode, will be described in detail.

도 2는 상부 전극(20)의 가스 토출 구멍이 형성된 부분을 나타내는 단면도이고, 도 3은 상부 전극(20)에 있어서의 가스 토출 구멍의 출구 부분을 확대해서 도시하는 단면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 상부 전극(20)의 본체는, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 기재(20a)와, 기재(20a)의 표면에 경질 아르마이트 처리(양극 산화 처리)에 의해 형성된 아르마이트(양극 산화) 피막(20b)을 갖고 있다. 아르마이트 피막(20b)은 가스 토출 구멍(22)의 내면에도 형성되어 있다. 2 is a cross-sectional view showing a portion where the gas discharge hole of the upper electrode 20 is formed, and Fig. 3 is an enlarged cross-sectional view showing an outlet portion of the gas discharge hole of the upper electrode 20. Fig. As shown in this figure, the main body of the upper electrode 20 is composed of a substrate 20a made of aluminum or an aluminum alloy, and an abrasive layer 20a formed on the surface of the substrate 20a by a hard alumite treatment (anodic oxidation treatment) (Anodic oxidation) coating film 20b. The arithmetic coating film 20b is also formed on the inner surface of the gas discharging hole 22.

가스 토출 구멍(22)은 상부 전극(20)의 본체의 유리 기판(G)과 대향하는 대향면(F)에 개구하고 있고, 기단측(基端側)(내부 공간(21)측)의 대직경부(22a)와 선단측의 소직경부(22b)를 갖고 있다. 그리고, 소직경부(22b)의 선단이 대향면(F)에 개구하는 개구부(22c)가 되고 있다. 선단측을 소직경부(22b)로 한 것은 플라즈마가 가스 토출 구멍(22)의 안쪽으로 들어오는 것을 방지하기 위해서다. 소직경부(22b)의 지름은 예컨대 0.5~1mm정도로 설정된다. The gas discharge hole 22 is opened on the opposing face F opposite to the glass substrate G of the main body of the upper electrode 20 and is provided on the base end side And has a neck portion 22a and a tip small-diameter portion 22b. The distal end of the small-diameter portion 22b is an opening 22c that opens to the opposing face F. As shown in Fig. The tip end side of the small diameter portion 22b is used to prevent the plasma from entering the gas discharge hole 22. The diameter of the small diameter portion 22b is set to, for example, about 0.5 to 1 mm.

상부 전극(20)의 본체의 대향면(F)에 있어서, 적어도 가스 토출 구멍(22)의 개구부(22c)에는, 세라믹스 용사 피막(23)이 형성되어 있다. 대향면(F)에 있어서의 세라믹스 용사 피막(23) 사이의 부분에서는 상부 전극(20)의 본체의 대향면(F)이 노출되어 있다. 세라믹스는 내식성, 내절연성 및 플라즈마에 대한 내소모성(플라즈마 내성)이 높기 때문에, 가스 토출 구멍(22)의 개구부(22c)에 세라믹스 용사 피막(23)을 마련함으로써, 이 부분에 있어서 플라즈마에 의한 아르마이트 피막의 소모를 억제할 수 있어, 파티클의 발생 및 이상 방전의 발생을 저감할 수 있다.The ceramic sprayed coating 23 is formed at least on the opening 22c of the gas discharging hole 22 on the opposing face F of the main body of the upper electrode 20. [ The opposing face F of the main body of the upper electrode 20 is exposed at the portion between the ceramic sprayed coatings 23 on the opposite face F. [ The ceramic sprayed coating 23 is provided in the opening 22c of the gas discharge hole 22 and the plasma discharge is generated in this part because the ceramic is high in the corrosion resistance, the insulation resistance and the resistance to plasma (resistance to plasma) It is possible to suppress consumption of the coating film and to reduce occurrence of particle generation and abnormal discharge.

세라믹스 용사 피막(23)의 구성 재료로서는, 알루미나(Al2O3), 이트리아(Y2O3), 및 불화이트륨(YF3)이 적합하다. 알루미나로서는, 일반적인 백색 알루미나여도, TiO2를 2~3mass% 포함한 그레이 알루미나여도 된다. 이들은 플라즈마 내성이 높다. 이들 중에서는, 플라즈마 내성을 특히 중시하는 경우에는 이트리아(Y2O3) 및 불화이트륨(YF3)이 바람직하고, 비용을 중시하는 경우는 알루미나(Al2O3)가 바람직하다. 세라믹스 용사 피막(23)을 형성할 때의 용사도, 정전척(6)의 세라믹스 용사 피막(41)을 형성하는 경우와 같이, 플라즈마 용사가 바람직하다.As the constituent material of the ceramic thermal sprayed coating 23, alumina (Al 2 O 3), yttria (Y 2 O 3), and a suitable yttrium fluoride (YF 3). The alumina may be either white alumina or gray alumina containing 2 to 3 mass% of TiO 2 . These are high in plasma resistance. Of these, yttria (Y 2 O 3 ) and yttrium fluoride (YF 3 ) are preferred when plasma resistance is particularly important, and alumina (Al 2 O 3 ) is preferred when cost is emphasized. The spraying at the time of forming the ceramic sprayed coating 23 is preferably plasma spraying as in the case of forming the ceramic sprayed coating 41 of the electrostatic chuck 6.

도 3에 도시된 바와 같이, 가스 토출 구멍(22)의 개구부(22c)는, 그 중심축을 포함한 단면에서 끝이 넓어지는 형상의 곡선을 구성하고 있고, 세라믹스 용사 피막(23)은, 이 끝이 넓어지는 형상의 곡선을 따라 형성되어 있다. 이 때, 세라믹스 용사 피막(23)은 아르마이트 피막(20b)과의 사이에 단차가 형성되지 않도록 매끄럽게 형성되어 있다. 3, the opening 22c of the gas discharge hole 22 forms a curved line whose end is widened in a cross-section including its central axis, and the ceramic sprayed coating 23 is formed such that the end And is formed along a curve of a widening shape. At this time, the ceramic sprayed coating film 23 is smoothly formed so as not to form a step between itself and the coating film 20b.

이 세라믹스 용사 피막(23)은 1개의 가스 토출 구멍(22)별로, 또는 복수의 가스 토출 구멍(22) 마다에, 복수 개소에 형성되어 있고, 상부 전극(20)의 본체에 있어서의 대향면(F)에 있어서, 인접하는 세라믹스 용사 피막(23)끼리는 분리되며, 인접하는 세라믹스 용사 피막(23) 사이의 부분에서는 상부 전극(20)의 본체의 면(즉, 아르마이트 피막(20b))이 노출되어 있다.The ceramic thermal sprayed coating 23 is formed at a plurality of locations for each gas discharge hole 22 or for each of the plurality of gas discharge holes 22, The surfaces of the main body of the upper electrode 20 (that is, the arithmetic coating 20b) are exposed at the portions between adjacent ceramic sprayed coatings 23, .

도 4는 세라믹스 용사 피막(23)을 1개의 가스 토출 구멍(22)별로, 형성한 예이고, 도 5는 직선 형상으로 배열된 복수의 가스 토출 구멍(22) 마다에, 라인 형상으로 형성한 예이다. 그 외에, 적당한 블록별로, 세라믹스 용사 피막(23)을 형성해도 된다. 어떤 경우에도 가스 토출 구멍(22)의 개구부(22c)에는 세라믹스 용사 피막(23)이 존재하고 있을 필요가 있다. Fig. 4 shows an example in which the ceramic spray coating 23 is formed for each gas discharge hole 22, Fig. 5 shows an example in which each gas discharge hole 22 arranged in a straight line is formed in a line shape to be. In addition, the ceramic sprayed coating 23 may be formed for each appropriate block. In any case, the ceramics spray coating 23 must be present in the opening 22c of the gas discharge hole 22.

이와 같이 복수의 세라믹스 용사 피막(23)이 분리되어 마련되고, 세라믹스 용사 피막(23) 사이에 상부 전극(20)의 본체의 면이 노출되어 있음으로써, 후술하는 바와 같이, 상부 전극(20)과 용사 피막의 열팽창차 등에 의한 문제가 저감된다.Since the plurality of ceramic sprayed coatings 23 are separately provided and the surface of the main body of the upper electrode 20 is exposed between the ceramic sprayed coatings 23, The problem caused by the thermal expansion difference of the thermal sprayed coating is reduced.

상기 도 2, 3에서는, 가스 토출 구멍(22)의 개구부(22c)에 있어서, 아르마이트 피막(20b) 위에 세라믹스 용사 피막(23)을 형성하는 예를 나타냈지만, 상부 전극(20)과 세라믹스 용사 피막(23)과의 밀착성을 양호하게 한다는 관점에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 가스 토출 구멍(22)의 개구부(22c)의 아르마이트 피막(20b)을 벗기고 세라믹스 용사 피막(23)을 형성해도 된다. 2 and 3 show an example in which the ceramic spray coating 23 is formed on the arithmetic coating 20b in the opening 22c of the gas discharge hole 22. However, the upper electrode 20, The ceramic spray coating 23 is formed by peeling off the arithmetic coating 20b of the opening 22c of the gas discharge hole 22 as shown in Fig. 6 from the viewpoint of improving the adhesion with the coating film 23 .

다음으로, 이와 같이 구성된 플라즈마 처리 장치(1)에서의 처리 동작에 대해서 설명한다. Next, the processing operation in the plasma processing apparatus 1 configured as described above will be described.

먼저, 게이트 밸브(32)를 열고, 유리 기판(G)을 반송 아암(도시 생략)에 의해 기판 반입 반출구(31)를 거쳐서 챔버(2) 내로 반입하여, 탑재대(3)의 정전척(6) 상에 탑재한다. 이 경우에, 승강핀(10)을 윗쪽으로 돌출시켜 지지 위치에 위치시키고, 반송 아암 상의 유리 기판(G)을 승강핀(10) 위로 건넨다. 그 후, 승강핀(10)을 하강시켜서 유리 기판(G)을 탑재대(3)의 정전척(6) 상에 탑재한다.First, the gate valve 32 is opened and the glass substrate G is transferred into the chamber 2 through the substrate loading / unloading port 31 by a transfer arm (not shown) 6). In this case, the lift pin 10 is projected upward and is positioned at the support position, and the glass substrate G on the carrier arm is handed over to the lift pin 10. Then, Thereafter, the lift pins 10 are lowered to mount the glass substrate G on the electrostatic chuck 6 of the mount table 3.

그 후, 게이트 밸브(32)를 닫고, 배기 장치(30)에 의해, 챔버(2) 내를 소정의 진공도까지 진공 흡인한다. 그리고, 직류 전원(34)으로부터 급전선(33)을 거쳐서 정전척(6)의 전극(42)에 전압을 인가함으로써, 유리 기판(G)을 정전 흡착한다. 그리고, 밸브(26)을 개방하고, 처리 가스 공급원(28)으로부터 처리 가스를, 매스플로우 컨트롤러(27)에 의해 그 유량을 조정하면서, 처리 가스 공급관(25), 가스 도입구(24)를 거쳐서 상부 전극(20)의 내부 공간(21)에 도입하고, 다시 가스 토출 구멍(22)를 거쳐서 기판(G)에 대해 균일하게 토출하여, 배기량을 조절하면서 챔버(2) 내를 소정 압력으로 제어한다. 애플리케이션에 따라서는 반드시 균일한 토출로 구애받지 않고, 의도적으로 분포를 갖게 하여 토출시켜도 된다.Thereafter, the gate valve 32 is closed, and the inside of the chamber 2 is evacuated to a predetermined degree of vacuum by the evacuation device 30. The glass substrate G is electrostatically attracted by applying a voltage from the DC power source 34 to the electrode 42 of the electrostatic chuck 6 via the feed line 33. [ Then the valve 26 is opened and the process gas is supplied from the process gas supply source 28 through the process gas supply pipe 25 and the gas supply port 24 while the flow rate of the process gas is adjusted by the mass flow controller 27 Is introduced into the inner space 21 of the upper electrode 20 and is uniformly discharged to the substrate G through the gas discharge hole 22 to control the inside of the chamber 2 to a predetermined pressure while controlling the amount of exhaust gas . Depending on the application, it may be dispensed with an intentional distribution without being limited by a uniform discharge.

이 상태에서, 제 1 고주파 전원(14)로부터 제 1 정합기(13)를 거쳐서 플라즈마 생성용 고주파 전력을 하부 전극(5)에 공급하여, 하부 전극(5)과 상부 전극(20) 사이에 고주파 전계를 발생시켜서, 처리 가스의 플라즈마를 생성함과 아울러, 제 2 고주파 전원(17)으로부터 제 2 정합기(16)를 거쳐서 이온 주입용 고주파 전력을 하부 전극(5)에 공급하여, 유리 기판(G) 상에 셀프 바이어스를 발생시킴으로써 이온을 주입하면서 이 플라즈마에 의해 유리 기판(G)에 플라즈마 에칭 처리를 실시한다.In this state, high-frequency power for plasma generation is supplied from the first high frequency power supply 14 to the lower electrode 5 via the first matching unit 13, and high frequency power is generated between the lower electrode 5 and the upper electrode 20 An electric field is generated to generate a plasma of the process gas and a high frequency power for ion implantation is supplied from the second high frequency power supply 17 to the lower electrode 5 via the second matching device 16, G, a plasma etching process is performed on the glass substrate G with the plasma while injecting ions.

플라즈마 에칭 처리가 종료된 후에, 고주파 전력의 공급 및 처리 가스의 공급을 정지하고, 챔버(2) 내를 퍼지(purge)하며, 게이트 밸브(32)를 열어서 유리 기판(G)을 반출한다.After the plasma etching process is completed, the supply of the high-frequency power and the supply of the process gas are stopped, the inside of the chamber 2 is purged, the gate valve 32 is opened, and the glass substrate G is taken out.

본 실시예에서는, 상술한 바와 같이, 상부 전극(20)의 본체의 대향면(F)에 개구하는 가스 토출 구멍(22)의 개구부(22c)에, 내식성이 높고 플라즈마 내성이 높은 세라믹스 용사 피막이 형성되어 있으므로, 이 부분에서 절연막 두께가 증가하여, 내절연성 및 내식성이 증가된다. 이 때문에, 플라즈마에 의한 아르마이트 피막의 국소적인 소모를 억제하여, 파티클의 발생을 억제할 수 있고, 또한 이상 방전의 발생을 저감할 수도 있으며, 나아가서는 상부 전극(20)의 수명을 늘릴 수 있어, 메인트넌스 사이클 개선에 공헌할 수 있다. A ceramics sprayed coating having high corrosion resistance and high plasma resistance is formed in the opening 22c of the gas discharge hole 22 opened to the opposing face F of the main body of the upper electrode 20 as described above The insulating film thickness increases at this portion, and the insulating property and corrosion resistance are increased. Therefore, the generation of particles can be suppressed, the occurrence of abnormal discharge can be reduced, and further, the lifetime of the upper electrode 20 can be increased , Contributing to the improvement of the maintenance cycle.

그러나, FPD용 유리 기판(G)은 한 변이 최대 3m정도나 되는 대형이고, 이에 따라서 상부 전극(20)도 대형이므로, 세라믹스 용사 피막을 상부 전극(20)의 본체의 대향면 전체면에 형성한 경우에는, 플라즈마 처리시에, 상부 전극(20)의 본체와 세라믹스 용사 피막 사이의 열팽창율의 차이에 의한 열팽창차가 크게 나타나서 세라믹스 용사 피막이 갈라지거나 벗겨져서 파티클의 원인이 된다. 또한, 세라믹스 용사 피막이 이트리아(Y2O3)인 경우에는, 에칭시에 많이 이용되는 불소계의 가스를 사용하면 불화이트륨(YF3)으로 변화하고, 이것이 안정적으로 남기 때문에, 이트리아 용사 피막을 상부 전극(20)의 전체면에 형성하면, 프로세스 환경이 크게 변화되어 버린다. 게다가 상부 전극(20)의 본체의 대향면(F) 전체면에 세라믹스 용사 피막을 형성하는 경우에는, 종래의 아르마이트 피막이 전체면에 형성되어 있던 경우와는 프로세스 조건이 달라질 수 있다. However, since the FPD glass substrate G has a large size of about 3 m at most, and therefore the upper electrode 20 is also large, the ceramic sprayed coating is formed on the entire surface of the opposing face of the main body of the upper electrode 20 The thermal expansion difference due to the difference in thermal expansion rate between the main body of the upper electrode 20 and the thermal sprayed coating of the ceramics becomes large at the time of the plasma treatment, so that the thermal sprayed coating of the ceramics is cracked or peeled, which causes particles. When the ceramics sprayed coating is yttria (Y 2 O 3 ), if a fluorine-based gas widely used in etching is used, it changes to yttrium fluoride (YF 3 ) and remains stably. The entire surface of the upper electrode 20, the process environment largely changes. In addition, in the case of forming the ceramic sprayed coating on the entire surface of the opposing face F of the main body of the upper electrode 20, the process conditions may be different from those in the case where the conventional arithmetic coating is formed on the entire surface.

이에 비해서, 본 실시예에서는, 상부 전극(20)의 본체의 대향면(F)에 있어서, 적어도 가스 토출 구멍(22)의 개구부(22c)에는, 세라믹스 용사 피막(23)이 형성되어 있고, 세라믹스 용사 피막(23) 사이의 부분에서는 상부 전극(20)의 본체의 대향면(F)이 노출되고 있다. 구체적으로는, 세라믹스 용사 피막(23)은 1개의 가스 토출 구멍(22)별로, 또는 복수의 가스 토출 구멍(22) 마다에, 복수의 개소에 형성되어 있고, 상부 전극(20)의 본체의 대향면(F)에 있어서, 인접하는 세라믹스 용사 피막(23)끼리는 분리되고, 이 사이의 부분에서는 상부 전극(20)의 본체의 면이 노출되도록 하고 있다. 이 때문에, 상부 전극(20)의 본체의 대향면(F)의 전체면에 세라믹스 용사 피막을 형성한 경우와 같은, 열팽창차에 기인하는 세라믹스 용사 피막의 갈라짐이나 벗겨짐이, 거의 발생하지 않는다. 또한, 세라믹스 용사 피막(23)이 덮는 면적 비율이 작기 때문에, 세라믹스 용사 피막(23)으로서 이트리아(Y2O3)를 형성한 경우에도, 이트리아(Y2O3)가 불화이트륨(YF3)로 변화하는 영향이 작고, 프로세스 환경에 큰 변화는 생기지 않으며, 또한 세라믹스 용사 피막(23)을 마련하지 않은 경우와의 프로세스 조건의 변화도 작다. On the other hand, in the present embodiment, the ceramic sprayed coating 23 is formed at least on the opening 22c of the gas discharge hole 22 on the opposed surface F of the main body of the upper electrode 20, And the opposing face F of the main body of the upper electrode 20 is exposed at the portion between the thermal sprayed coatings 23. Specifically, the ceramic sprayed coating 23 is formed at a plurality of locations for each gas discharging hole 22 or for each of the plurality of gas discharging holes 22, On the surface (F), the adjacent ceramic sprayed coatings (23) are separated from each other, and the surface of the main body of the upper electrode (20) is exposed between these portions. Therefore, almost no cracking or peeling of the ceramic sprayed coating due to the thermal expansion difference, as in the case of forming the ceramic sprayed coating on the entire surface of the opposing face F of the main body of the upper electrode 20 occurs. Even when yttria (Y 2 O 3 ) is formed as the ceramics sprayed coating 23 because the area ratio of the ceramic sprayed coating 23 is small, yttria (Y 2 O 3 ) 3 ) is small, the process environment is not greatly changed, and the change in the process conditions with the case where the ceramic sprayed coating 23 is not provided is also small.

게다가, 가스 토출 구멍(22)의 개구부(22c)는, 그 중심축을 포함한 단면에 있어서 끝이 넓어지는 형상의 곡선을 구성하고 있고, 세라믹스 용사 피막(23)은 이 끝이 넓어지는 형상의 곡선을 따라 아르마이트 피막(20b)과의 사이에 단차가 형성되지 않도록 매끄럽게 형성되어 있으므로, 세라믹스 용사 피막(23) 자체의 손상이나 벗겨짐이 거의 발생하지 않는다. In addition, the opening 22c of the gas discharge hole 22 forms a curved line whose end is widened in a cross section including its central axis, and the ceramic sprayed coating 23 has a curved line So that the ceramic sprayed coating 23 itself is hardly damaged or peeled off since it is smoothly formed so as not to form a step between itself and the arithmetic coating 20b.

또한, F계 가스를 이용한 경우의 세라믹스 용사 피막의 변화를 완전하게 방지하기 위해서는, 세라믹스 용사 피막(23)으로서 불화이트륨(YF3)을 이용하는 것이 바람직하지만, 불화이트륨(YF3)은 고가이기 때문에, 비용과 프로세스 환경의 변화의 균형을 고려해서 어느 하나를 선택하는 것이 바람직하다.It is preferable to use yttrium fluoride (YF 3 ) as the ceramics sprayed coating 23 in order to completely prevent the change of the ceramic sprayed coating in the case of using the F-based gas, but because yttrium fluoride (YF 3 ) , It is preferable to select one of them considering the balance between the cost and the change of the process environment.

상기 효과를 보다 유효하게 하기 위해서는, 세라믹스 용사 피막(23)의 전유 면적을 작게 하는 것이 바람직하고, 이러한 관점에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 1개의 구멍별로, 세라믹스 용사 피막(23)을 형성하는 것이 바람직하다. 그러나, 이 경우에는 용사시에 사용하는 마스크로서 고정밀도의 것이 요구되어, 마스크가 상당히 고가의 것이 되어 버린다. 따라서, 비용의 관점에서는, 도 5에 도시된 바와 같이 세라믹스 용사 피막(23)을 라인 형상으로 하는 것이 바람직하다.In order to make the above effect more effective, it is preferable to reduce the entire surface area of the ceramic sprayed coating 23, and from this point of view, as shown in Fig. 4, the ceramic sprayed coating 23 is formed for each hole . In this case, however, the mask used for thermal spraying is required to have a high accuracy, and the mask becomes considerably expensive. Therefore, from the viewpoint of cost, it is preferable that the ceramic sprayed coating 23 is formed in a line shape as shown in Fig.

다음으로, 상부 전극의 다른 예에 대해서 설명한다.Next, another example of the upper electrode will be described.

상기 실시예에서는, 상부 전극(20)은 상자 형상으로 형성되어 있었지만, 도 7에 도시된 바와 같이, 도 1에 있어서의 상부 전극(20)의 내부 공간(21)보다 아래의 부분에 대응하는 판 형상 부분을 상부 전극(50)으로 해도 된다. 이 경우에는, 도 1에 있어서의 상부 전극(20)의 상부 구조에 대응하는 부분이 전극 지지 부재(51)가 되고, 상부 전극(50)은 전극 지지 부재(51)에 대해 착탈 가능하게 되며, 상부 전극(50)을 전극 지지 부재(51)에 부착한 상태에서 그 내부에 내부 공간(52)이 형성된다. 전극 지지 부재(51)의 중앙에는 가스를 내부 공간(52)에 도입하는 가스 도입구(54)가 마련되어 있다. 또한, 상부 전극(50)에는, 상기 가스 토출 구멍(22)과 같은 구조의 가스 토출구(53)가 형성되어 있다. In the above embodiment, the upper electrode 20 is formed in a box shape. However, as shown in Fig. 7, the upper electrode 20 is formed in a shape corresponding to a portion of the upper electrode 20 below the inner space 21 The shape portion may be the upper electrode 50. In this case, the portion corresponding to the upper structure of the upper electrode 20 in Fig. 1 becomes the electrode supporting member 51, the upper electrode 50 becomes detachable with respect to the electrode supporting member 51, An inner space 52 is formed in the upper electrode 50 in a state where the upper electrode 50 is attached to the electrode supporting member 51. At the center of the electrode supporting member 51, a gas introducing port 54 for introducing gas into the internal space 52 is provided. The upper electrode 50 is formed with a gas discharge port 53 having the same structure as that of the gas discharge hole 22.

이러한 판 형상의 상부 전극(50)에서도, 상기 실시예와 마찬가지로 가스 토출 구멍(53)의 개구부에 세라믹스 용사 피막이 마련되어 상기 실시예 1과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. Similar to the above-described embodiment, the upper electrode 50 having such a plate shape is provided with the ceramics sprayed coating in the opening of the gas discharge hole 53, and the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

이상, 본 발명의 실시예에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고 여러 가지 변형 가능하다. 예컨대, 상기 실시예에서는, 하부 전극에 플라즈마 생성용과 이온 주입용의 2주파수의 고주파 전력을 인가한 예에 대해서 설명했지만, 이것에 한정하지 않고 하부 전극에 1주파수의 고주파 전력을 인가해도 되고, 상부 전극에 고주파 전력을 인가하는 PE 타입이어도 되며, 상부 전극과 하부 전극 양쪽 모두에 고주파 전력을 인가하는 것이어도 된다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible. For example, in the above embodiment, the description has been given of the case where the high frequency electric power of two frequencies for plasma generation and ion implantation is applied to the lower electrode. However, the present invention is not limited to this and the high frequency electric power of one frequency may be applied to the lower electrode, A PE type in which a high frequency power is applied to the electrode, or a high frequency power may be applied to both the upper electrode and the lower electrode.

또한, 상기 실시예에서는 플라즈마 에칭 장치를 예로 들어 설명했지만, 플라즈마 에칭 장치로 한정하지 않고, 애싱, CVD 성막 등을 행하는 다른 종류의 플라즈마 처리 장치에도 적용할 수 있다.
Although the plasma etching apparatus has been described as an example in the above embodiments, the present invention is not limited to the plasma etching apparatus, and can be applied to other types of plasma processing apparatuses that perform ashing, CVD film formation, and the like.

1 : 플라즈마 처리 장치 2 : 처리 챔버
3 : 탑재대 5 : 하부 전극
6 : 정전척 7 : 밀봉링
14 : 제 1 고주파 전원 17 : 제 2 고주파 전원
20, 50 : 상부 전극(플라즈마 생성용 전극)
20a : 기재 20b : 아르마이트 피막(양극 산화 피막)
22 : 가스 토출 구멍 22c : 개구부
23 : 세라믹스 용사 피막 28 : 처리 가스 공급원
G : 유리 기판1: plasma processing apparatus 2: processing chamber
3: mounting table 5: lower electrode
6: Electrostatic chuck 7: Sealing ring
14: first high frequency power source 17: second high frequency power source
20, 50: upper electrode (electrode for plasma generation)
20a: substrate 20b: arthic coating (anodic oxidation coating)
22: gas discharge hole 22c: opening
23: Ceramic spray coating 28: Process gas supply source
G: glass substrate

Claims (9)

플랫 패널 디스플레이용 기판을 플라즈마 처리하는 용량 결합형 플라즈마 처리 장치의 처리 용기 내에, 플랫 패널 디스플레이용 기판에 대향해서 배치되는 플라즈마 생성용 전극으로서,
상기 처리 용기 내에 배치된 플랫 패널 디스플레이용 기판과의 대향면을 갖고, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 기재(基材)의 표면에 양극 산화 처리되어 구성되며, 적어도 상기 대향면이 양극 산화 피막인 본체와,
플라즈마를 생성하기 위한 처리 가스를 상기 처리 용기 내에 도입하기 위해서, 상기 본체의 상기 대향면에 개구된 복수의 가스 토출 구멍과,
상기 대향면에 있어서, 적어도 상기 가스 토출 구멍의 개구부에 형성된 세라믹스 용사 피막
을 갖고,
상기 대향면에 있어서 상기 세라믹스 용사 피막 사이의 부분에서는 상기 본체의 상기 대향면이 노출되어 있는 것
을 특징으로 하는 플라즈마 생성용 전극.
An electrode for plasma generation arranged in a processing container of a capacitively coupled plasma processing apparatus for plasma processing a substrate for a flat panel display,
And an anodic oxidation treatment on a surface of a substrate made of aluminum or an aluminum alloy, the surface being opposed to the substrate for a flat panel display disposed in the processing vessel, ,
A plurality of gas discharge holes opened in the opposing surface of the main body to introduce a process gas for generating plasma into the process chamber,
The ceramic sprayed coating formed on at least the opening of the gas discharge hole
Lt; / RTI &
Wherein the opposing face of the body is exposed at a portion between the ceramic sprayed coatings on the opposing face
And an electrode for generating plasma.
제 1 항에 있어서,
상기 세라믹스 용사 피막은 알루미나, 이트리아, 및 불화이트륨 중 어느 하나의 재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 생성용 전극.
The method according to claim 1,
Wherein the ceramics sprayed coating is made of any one of alumina, yttria, and yttrium fluoride.
제 1 항에 있어서,
상기 가스 토출 구멍의 상기 개구부는, 상기 가스 토출 구멍의 중심축을 포함한 단면에 있어서 끝이 넓어지는 형상의 곡선을 구성하고 있고, 상기 세라믹스 용사 피막은 상기 끝이 넓어지는 형상의 곡선을 따라 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 생성용 전극.
The method according to claim 1,
Wherein the opening of the gas discharge hole constitutes a curve of a shape that widens the end in a cross section including the central axis of the gas discharge hole and the ceramic sprayed coating is formed along a curve of a shape in which the end is widened Wherein the electrode for plasma generation is an electrode for plasma generation.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세라믹스 용사 피막은, 1개의 가스 토출 구멍별로, 복수의 개소에 형성되어 있고, 인접하는 세라믹스 용사 피막끼리는 분리되며, 상기 인접하는 세라믹스 용사 피막 사이의 부분에서는 상기 본체의 상기 대향면이 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 생성용 전극.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the ceramics sprayed coating is formed at a plurality of locations for each gas discharge hole and the adjacent ceramic sprayed coatings are separated from each other and the facing surface of the main body is exposed at the portion between the adjacent ceramic sprayed coatings Wherein the electrode for plasma generation is an electrode for plasma generation.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세라믹스 용사 피막은, 복수의 가스 토출 구멍 마다에, 복수 형성되어 있고, 인접하는 세라믹스 용사 피막끼리는 분리되며, 상기 인접하는 세라믹스 용사 피막의 사이의 부분에서는 상기 본체의 상기 대향면이 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 생성용 전극.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
A plurality of the ceramic sprayed coatings are formed for each of the plurality of gas discharge holes and the adjacent ceramic sprayed coatings are separated from each other and the facing surfaces of the main body are exposed at the portions between the adjacent ceramic sprayed coatings Wherein the plasma generating electrode is a plasma generating electrode.
제 5 항에 있어서,
상기 세라믹스 용사 피막은 직선 형상으로 배열된 복수의 가스 토출 구멍 마다에, 라인 형상으로 복수 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 생성용 전극.
6. The method of claim 5,
Wherein a plurality of the ceramic sprayed coatings are formed in a line shape for each of a plurality of gas discharge holes linearly arranged.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 본체는 상자 형상 부재인 것을 특징으로 하는 플라즈마 생성용 전극.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the main body is a box-shaped member.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 본체는 판 형상 부재인 것을 특징으로 하는 플라즈마 생성용 전극.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the main body is a plate-shaped member.
플랫 패널 디스플레이용 기판을 플라즈마 처리하는 용량 결합형의 플라즈마 처리 장치로서,
플랫 패널 디스플레이용 기판을 수용하는 처리 용기와,
상기 처리 용기 내에 마련되고, 플랫 패널 디스플레이용 기판을 탑재하며, 하부 전극을 갖는 탑재대와,
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 플라즈마 생성용 전극으로 이루어지는 상부 전극과,
상기 처리 용기 내에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 기구와,
상기 상부 전극과 상기 하부 전극 중 적어도 한쪽에 고주파 전력을 공급해서 상기 처리 용기 내에 상기 처리 가스의 플라즈마를 형성하기 위한 고주파 전력 공급 기구
를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.1. A capacitively coupled plasma processing apparatus for plasma-processing a substrate for a flat panel display,
A processing container for accommodating a substrate for a flat panel display,
A mounting table provided in the processing container and having a substrate for a flat panel display mounted thereon, the mounting table having a lower electrode,
An upper electrode comprising the electrode for plasma generation according to any one of claims 1 to 3;
A processing gas supply mechanism for supplying a processing gas into the processing vessel,
A high frequency electric power supply mechanism for supplying a high frequency electric power to at least one of the upper electrode and the lower electrode to form a plasma of the process gas in the processing container,
And a plasma processing apparatus.
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