KR101925972B1 - Plasma processing apparatus and exhaust structure thereof - Google Patents

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Abstract

배치대에 고파워의 고주파 전력을 인가하는 경우에, 배기부에 대하여 플라즈마가 침입하는 것 및 배플판의 상방에서 방전이 불안정해지는 것을 효과적으로 방지한다. 처리실(4) 내에서 배치대(23)의 배치면에 배치된 기판(G)에 대하여, 배치대(23)에 고주파 바이어스를 인가하면서 플라즈마 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치는, 배기구(30) 부분에 마련된 제 1 개구 배플판(34) 및 제 2 개구 배플판(35)을 가지고, 제 1 개구 배플판(34)은 배기 경로 하류측, 제 2 개구 배플판(35)은 배기 경로의 상류측에 마련되고, 제 1 개구 배플판(34)은 접지되고, 제 2 개구 배플판(35)은 전기적으로 플로팅 상태이며, 제 1 및 제 2 개구 배플판(34, 35)은 이들 사이에 안정 방전이 생성 가능한 간격으로 마련되어 있다.It is possible to effectively prevent the plasma from intruding into the discharge portion and the discharge from being unstable above the baffle plate when high frequency power of high power is applied to the discharge portion. The plasma processing apparatus for performing the plasma processing while applying the high frequency bias to the placement table 23 with respect to the substrate G disposed on the placement surface of the placement table 23 in the treatment chamber 4 is provided at the portion of the discharge port 30 The first opening baffle plate 34 is provided on the downstream side of the exhaust path and the second opening baffle plate 35 is provided on the upstream side of the exhaust path And the first opening baffle plate 34 is grounded and the second opening baffle plate 35 is in an electrically floating state and the first and second opening baffle plates 34, At intervals that can be generated.

Figure 112016063749976-pat00003
Figure 112016063749976-pat00003

Description

플라즈마 처리 장치 및 이에 이용되는 배기 구조 {PLASMA PROCESSING APPARATUS AND EXHAUST STRUCTURE THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a plasma processing apparatus,

본 발명은 기판에 대하여 플라즈마 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치 및 이에 이용되는 배기 구조에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a plasma processing apparatus for performing plasma processing on a substrate and an exhaust structure used therefor.

반도체 소자 또는 플랫 패널 디스플레이(FPD)의 제조 공정에 있어서는, 기판에 대하여 플라즈마 에칭 또는 성막 처리 등의 플라즈마 처리를 행하는 공정이 존재한다.BACKGROUND ART [0002] In a manufacturing process of a semiconductor device or a flat panel display (FPD), there is a step of performing a plasma process such as plasma etching or film forming process on a substrate.

이러한 플라즈마 처리에는, 플라즈마 에칭 장치 또는 플라즈마 CVD 성막 장치 등의 다양한 플라즈마 처리 장치가 이용된다. 플라즈마 처리 장치에서 플라즈마 처리를 행할 시에는, 진공으로 유지되는 처리실 내에 마련된 배치대 상에 기판을 배치한 상태에서, 처리실 내에 정해진 가스의 플라즈마를 생성하고 기판에 대하여 플라즈마 처리를 실시한다.For such plasma processing, various plasma processing apparatuses such as a plasma etching apparatus or a plasma CVD film forming apparatus are used. When plasma processing is performed in the plasma processing apparatus, a plasma of a predetermined gas is generated in the processing chamber in a state where the substrate is placed on a placement table provided in a processing chamber kept in a vacuum, and the substrate is subjected to plasma processing.

플라즈마 처리 장치에 있어서는, 처리실 내의 처리 영역에서 생성된 이물 또는 플라즈마가 배기 영역에 침입하는 것을 방지하기 위하여, 메시 구조 또는 슬릿 구조 등의 개구부를 형성하여 통기성을 확보한 구조의 배플판을 마련하는 것이 일반적으로 행해지고 있다(예를 들면 특허 문헌 1).In the plasma processing apparatus, in order to prevent foreign matter or plasma generated in the processing region in the processing chamber from entering the exhaust region, it is necessary to provide a baffle plate having a structure in which openings such as a mesh structure or a slit structure are formed to ensure air permeability (For example, Patent Document 1).

또한, 특허 문헌 1에서는 개구부를 가지는 배플판을 전기적으로 플로팅 상태로 마련하고 있지만, 특허 문헌 2에는 이러한 배플판을 접지하는 것이 개시되어 있다.Further, in Patent Document 1, the baffle plate having the opening portion is provided in an electrically floating state, but in Patent Document 2, such baffle plate is grounded.

일본특허공개공보 평6-252245호Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-252245 일본특허공개공보 2010-238980호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-238980

그런데, 이러한 플라즈마 처리 장치에서는, 플라즈마 중의 이온을 효과적으로 인입하기 위하여, 배치대에 고주파 바이어스를 인가하는 경우가 있다. 대형 기판의 플라즈마 처리에 있어서는, 이러한 고주파 바이어스를 고파워로 할 필요가 있다.Incidentally, in such a plasma processing apparatus, a high-frequency bias is sometimes applied to a placement table in order to effectively attract ions in the plasma. In plasma processing of a large substrate, it is necessary to set such a high frequency bias to a high power.

이와 같이 배치대에 고주파 바이어스를 인가하면, 배기구가 대향 전극이 되어, 배기구 부분에 용량 결합 플라즈마가 발생한다.When a high-frequency bias is applied to the stage as described above, the exhaust port becomes an opposite electrode, and a capacitively coupled plasma is generated in the exhaust port portion.

배플판이 전기적으로 플로팅 상태인 경우에는, 이 플라즈마가 실활되지 않기 때문에, 플라즈마가 배기부에 들어가, 압력 제어 밸브(APC) 또는 진공 펌프의 입구 부분에 국소적인 글로 방전이 발생하여 부재가 소모되어 버린다.In the case where the baffle plate is in an electrically floating state, since this plasma is not inactivated, the plasma enters the evacuation portion and local glow discharge occurs at the inlet of the pressure control valve (APC) or the vacuum pump, and the member is consumed .

한편, 배플판이 접지되어 있는 경우에는, 플라즈마가 배플판에서 실활되기 때문에, 배기부에서의 방전은 억제된다. 그러나, 접지된 배플판 상에서 글로 방전이 발생하고 이동하여, 배기 공간의 방전이 불안정해진다.On the other hand, when the baffle plate is grounded, since the plasma is deactivated in the baffle plate, the discharge in the discharge portion is suppressed. However, glow discharge occurs and moves on the grounded baffle plate, and discharge in the exhaust space becomes unstable.

따라서 본 발명은, 배치대에 고파워의 고주파 전력을 인가할 경우에, 배기부에 대하여 플라즈마가 침입하는 것 및 배플판의 상방에서 방전이 불안정해지는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 플라즈마 처리 장치, 및 그러한 플라즈마 처리 장치에 이용되는 배기 구조를 제공하는 것을 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a plasma processing apparatus capable of effectively preventing intrusion of plasma into the discharge section and discharge instability from above the baffle plate when high-frequency power of high power is applied to the discharge section, And to provide an exhaust structure used in a plasma processing apparatus.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제 1 관점은, 기판을 수용하여 플라즈마 처리를 실시하는 처리실과, 상기 처리실 내에서 기판이 배치되는 배치면을 가지는 배치대와, 상기 처리실 내로 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급계와, 상기 처리실 내를 배기하는 배기부와, 상기 배치대에 배치된 기판에 대하여 플라즈마 처리를 행하기 위한 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 기구와, 상기 배치대에 바이어스용의 고주파 전력을 인가하기 위한 고주파 전원과, 상기 처리실로부터 상기 배기부에 이르는 배기구 부분 또는 그 근방에 마련된, 복수의 개구를 가지는 제 1 개구 배플판 및 제 2 개구 배플판을 가지고, 상기 제 1 개구 배플판은 배기 경로의 하류측, 상기 제 2 개구 배플판은 배기 경로의 상류측에 마련되고, 상기 제 1 개구 배플판 및 상기 제 2 개구 배플판은 모두 도전성 재료로 이루어지고, 상기 제 1 개구 배플판은 접지되고, 상기 제 2 개구 배플판은 전기적으로 플로팅 상태이며, 상기 제 1 개구 배플판 및 상기 제 2 개구 배플판은 이들 사이에 안정 방전이 생성 가능한 간격으로 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치를 제공한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus comprising: a processing chamber for containing a substrate and performing plasma processing; a placement table having a placement surface on which the substrate is placed in the processing chamber; A plasma generating mechanism for generating a plasma for performing a plasma process on a substrate disposed on the placing table, and a plasma generating mechanism for generating plasma for generating a high frequency power for bias And a first opening baffle plate and a second opening baffle plate having a plurality of openings provided in the vicinity of or in the vicinity of an exhaust port portion from the processing chamber to the exhaust portion, The second opening baffle plate is provided on the downstream side of the exhaust passage, the second opening baffle plate is provided on the upstream side of the exhaust passage, and the first opening baffle plate and the second Wherein the first open baffle plate is made of a conductive material, the first open baffle plate is grounded, the second open baffle plate is in an electrically floating state, and the first open baffle plate and the second open baffle plate are sandwiched between them Wherein the plasma processing apparatus is provided at an interval at which stable discharge can be generated.

또한 본 발명의 제 2 관점은, 기판을 수용하여 플라즈마 처리를 실시하는 처리실과, 상기 처리실 내에서 기판이 배치되는 배치면을 가지는 배치대와, 상기 처리실 내로 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급계와, 상기 처리실 내를 배기하는 배기부와, 상기 배치대에 배치된 기판에 대하여 플라즈마 처리를 행하기 위한 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 기구와, 상기 배치대에 바이어스용의 고주파 전력을 인가하기 위한 고주파 전원을 가지는 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 처리실에 공급된 처리 가스를 상기 배기부로 유도하는 배기 구조로서, 상기 처리실로부터 상기 배기부에 이르는 배기구 부분 또는 그 근방에 마련된, 복수의 개구를 가지는 제 1 개구 배플판 및 제 2 개구 배플판을 가지고, 상기 제 1 개구 배플판은 배기 경로의 하류측, 상기 제 2 개구 배플판은 배기 경로의 상류측에 마련되고, 상기 제 1 개구 배플판 및 상기 제 2 개구 배플판은 모두 도전성 재료로 이루어지고, 상기 제 1 개구 배플판은 접지되고, 상기 제 2 개구 배플판은 전기적으로 플로팅 상태이며, 상기 제 1 개구 배플판 및 상기 제 2 개구 배플판은 이들 사이에 안정 방전이 생성 가능한 간격으로 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 배기 구조를 제공한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus comprising: a processing chamber accommodating a substrate and performing plasma processing; a placement table having a placement surface on which the substrate is placed in the processing chamber; a processing gas supply system for supplying a processing gas into the processing chamber; A plasma generating mechanism for generating a plasma for performing a plasma process on a substrate disposed on the placing table, a high frequency power supply for applying a high frequency power for bias to the placing table, And a second opening baffle having a plurality of openings provided in the vicinity of an exhaust port portion extending from the processing chamber to the exhaust portion, Plate and a second open baffle plate, wherein the first open baffle plate is disposed on the downstream side of the exhaust path, The second opening baffle plate is provided on the upstream side of the exhaust path, and the first opening baffle plate and the second opening baffle plate are both made of a conductive material, the first opening baffle plate is grounded, Wherein the plate is in an electrically floating state and the first opening baffle plate and the second opening baffle plate are provided at intervals at which stable discharge can be generated therebetween.

상기 제 1 개구 배플판은 상기 배기부의 배기 배관의 입구 부분을 덮도록 마련되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제 1 개구 배플판과 상기 제 2 개구 배플판과의 간격은 1 mm ~ 10 mm인 것이 바람직하다.Preferably, the first opening baffle plate is provided to cover an inlet portion of the exhaust pipe of the exhaust portion. The distance between the first opening baffle plate and the second opening baffle plate is preferably 1 mm to 10 mm.

상기 제 1 개구 배플판 및 상기 제 2 개구 배플판은 슬릿 형상 혹은 메시 형상으로 구성되거나, 또는 다수의 펀칭홀을 가지는 것으로 할 수 있다.The first opening baffle plate and the second opening baffle plate may be slit-shaped or mesh-shaped, or may have a plurality of punching holes.

상기 제 1 개구 배플판 및 상기 제 2 개구 배플판의 개구율은 61.5 % 이하인 것이 바람직하다.The opening ratios of the first opening baffle plate and the second opening baffle plate are preferably 61.5% or less.

또한, 기판에 대하여 플라즈마 처리를 행하는 처리 영역과 상기 배기부에 연결되는 배기 영역으로 구획하는, 도전성 재료로 이루어지며 개구부를 가지지 않는 복수의 구획 부재를 더 가지고, 상기 복수의 구획 부재는 접지 전위에 접속되고, 인접하는 것들의 사이에 상기 처리 영역에 공급된 처리 가스를 상기 배기 영역으로 유도하는 에어리어가 형성되도록 이간되어 배치되어 있는 구성으로 할 수 있다. 이 경우에, 상기 구획 부재와 상이한 높이 위치에, 평면에서 봤을 경우에 상기 에어리어 중 적어도 일부를 차폐하도록 마련되고, 도전성 재료로 이루어지며 또한 개구부를 가지지 않고, 또한 접지 전위에 접속된 차폐 부재를 더 가지는 것이 바람직하다.The plasma processing apparatus may further include a plurality of partition members made of a conductive material and having no openings and partitioned into a processing region for performing a plasma process on the substrate and an exhaust region connected to the exhaust portion, And is arranged so as to be spaced apart from each other so as to form an area for connecting the processing gas supplied to the processing region to the exhausting region. In this case, a shielding member which is made of a conductive material and has no opening portion and which is connected to the ground potential is provided at a height position different from the partitioning member so as to shield at least a part of the area when viewed from the plane .

상기 처리실은 평면 형상이 직사각형 형상인 공간을 가지고, 상기 배치대는 평면 형상이 직사각형 형상을 이루고, 직사각형 형상의 기판이 배치되는 구성으로 할 수 있다.The treatment chamber may have a space having a rectangular shape in a planar shape, and the arrangement stand may have a rectangular shape in plan view and a rectangular substrate.

상기 플라즈마 생성 기구는 상기 처리 영역에 유도 결합 플라즈마를 생성하기 위한 고주파 안테나를 가지는 구성으로 할 수 있다. 상기 고주파 안테나는 상기 처리실의 상부에 유전체창을 개재하여 설치되어도 되고, 상기 처리실의 상부에 금속 창을 개재하여 설치되어도 된다.The plasma generating mechanism may have a high frequency antenna for generating inductively coupled plasma in the processing region. The high-frequency antenna may be provided with a dielectric window on the upper part of the treatment chamber, or may be provided with a metal window on the upper part of the treatment chamber.

본 발명에 따르면, 처리실로부터 배기부에 이르는 배기구 부분 또는 그 근방에 제 1 개구 배플판을 접지한 상태로 마련하고, 또한 그 배기 경로 상류측에 제 2 개구 배플판을 플로팅 상태로 마련하고, 또한 제 1 개구 배플판 및 제 2 개구 배플판을 이들 사이에서 안정 방전이 형성될 정도의 간격으로 배치했으므로, 배기부에 대한 플라즈마 리크를 억제할 수 있고, 또한 배플판 상방에서의 불안정한 글로 방전을 억제하여 처리실 내에 안정된 플라즈마를 생성할 수 있다.According to the present invention, the first opening baffle plate is provided in a state in which the first opening baffle plate is grounded in the vicinity of the exhaust port portion from the process chamber to the exhaust portion, the second opening baffle plate is provided in the floating state on the upstream side of the exhaust path, Since the first opening baffle plate and the second opening baffle plate are disposed at intervals enough to form a stable discharge therebetween, the plasma leakage to the exhaust portion can be suppressed and the unstable glow discharge above the baffle plate can be suppressed So that a stable plasma can be generated in the treatment chamber.

도 1은 본 발명의 일실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치를 나타내는 수직 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치를 나타내는 수평 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치의 배기부의 상세를 나타내는 단면도이다.
도 4는 제 1 및 제 2 개구 배플판의 구조예를 나타내는 도이다.
도 5는 배기구의 배치의 다른 예를 나타내는 수평 단면도이다.
도 6은 배치대에 고주파 바이어스를 인가했을 시 용량 결합 플라즈마가 발생하는 모습을 나타내는 모식도이다.
도 7은 본 실시 형태에 있어서의 2 단의 개구 배플판을 마련한 경우의 작용 효과를 설명하기 위한 도이다.
도 8은 변형예에 따른 플라즈마 처리 장치를 나타내는 도이며, (a)는 수평 단면도, (b)는 구획 부재와 차폐 부재와의 위치 관계를 나타내는 사시도이다.1 is a vertical sectional view showing a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a horizontal sectional view showing a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing details of an exhaust part of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an example of the structure of the first and second open baffle plates.
5 is a horizontal sectional view showing another example of the arrangement of the exhaust ports.
6 is a schematic diagram showing a state in which a capacitively coupled plasma is generated when a high frequency bias is applied to a placement table.
Fig. 7 is a view for explaining an operation effect when two-stage open baffle plates are provided in the present embodiment.
FIG. 8 is a horizontal cross-sectional view of a plasma processing apparatus according to a modification of the present invention, and FIG. 8 (b) is a perspective view showing the positional relationship between the partition member and the shield member.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치를 나타내는 수직 단면도, 도 2는 그 수평 단면도, 도 3은 배기부의 상세를 나타내는 단면도이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is a vertical sectional view showing a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a horizontal sectional view thereof, and Fig. 3 is a sectional view showing details of an exhaust unit.

본 실시 형태의 플라즈마 처리 장치는, 유도 결합 플라즈마를 생성하여, 예를 들면 FPD용 글라스 기판과 같은 직사각형 기판에 대하여 에칭 처리 또는 애싱 처리 등의 유도 결합 플라즈마 처리를 행하는 유도 결합 플라즈마 처리 장치로서 구성된다.The plasma processing apparatus of the present embodiment is configured as an inductive coupling plasma processing apparatus that generates inductively coupled plasma and performs inductively coupled plasma processing such as etching processing or ashing processing on a rectangular substrate such as a glass substrate for FPD .

이 플라즈마 처리 장치는 도전성 재료, 예를 들면, 내벽면이 양극 산화 처리 된 알루미늄으로 이루어지는 각통 형상의 기밀한 본체 용기(1)를 가진다. 이 본체 용기(1)는 분해 가능하게 조립되어 있고, 접지선(1a)에 의해 접지되어 있다. 본체 용기(1)는 유전체 벽(2)("유전체창"이라고도 함)에 의해 상하로 안테나실(3) 및 처리실(4)로 구획되어 있다. 유전체 벽(2)은 처리실(4)의 천장벽을 구성하고 있다. 유전체 벽(2)은 Al2O3 등의 세라믹스, 석영 등으로 구성되어 있다.This plasma processing apparatus has an airtight main body container 1 of an electrically conductive material, for example, an angular cylinder made of aluminum whose inner wall surface is anodized. The main body container 1 is assembled in a disassemblable manner and is grounded by a ground wire 1a. The main body vessel 1 is partitioned into an antenna chamber 3 and a treatment chamber 4 up and down by a dielectric wall 2 (also referred to as "dielectric window"). The dielectric wall 2 constitutes a ceiling wall of the process chamber 4. The dielectric wall 2 is made of ceramics such as Al 2 O 3 , quartz or the like.

본체 용기(1)에 있어서의 안테나실(3)의 측벽(3a)과 처리실(4)의 측벽(4a)과의 사이에는 내측으로 돌출되는 지지 선반(5)이 마련되어 있고, 이 지지 선반(5) 상에 유전체 벽(2)이 배치된다.A support shelf 5 protruding inward is provided between the side wall 3a of the antenna chamber 3 and the side wall 4a of the treatment chamber 4 in the main body container 1. The support shelf 5 The dielectric wall 2 is disposed.

유전체 벽(2)의 하측 부분에는, 처리 가스 공급용의 샤워-하우징(11)이 끼워져 있다. 샤워-하우징(11)은 십자 형상으로 마련되어 있고, 유전체 벽(2)을 아래로부터 지지하는 구조, 예를 들면 빔 구조로 되어 있다. 또한, 상기 유전체 벽(2)을 지지하는 샤워-하우징(11)은, 복수 개의 서스펜더(도시하지 않음)에 의해 본체 용기(1)의 천장에 매달린 상태로 되어 있다. 지지 선반(5) 및 샤워-하우징(11)은 유전체 부재로 피복되어 있어도 된다.In the lower portion of the dielectric wall 2, a shower-housing 11 for supplying a process gas is inserted. The shower-housing 11 is provided in a cross shape and has a structure, for example, a beam structure that supports the dielectric wall 2 from below. The shower-housing 11 supporting the dielectric wall 2 is suspended from the ceiling of the main container 1 by a plurality of suspenders (not shown). The support shelf 5 and the shower-housing 11 may be covered with a dielectric member.

이 샤워-하우징(11)은 도전성 재료, 바람직하게는 금속, 예를 들면 오염물이 발생하지 않도록 그 내면 또는 외면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 구성되어 있다. 이 샤워-하우징(11)에는 수평으로 연장되는 가스 유로(12)가 형성되어 있고, 이 가스 유로(12)에는 하방을 향해 연장되는 복수의 가스 토출홀(12a)이 연통하고 있다. 한편, 유전체 벽(2)의 상면 중앙에는, 이 가스 유로(12)에 연통하도록 가스 공급관(20a)이 마련되어 있다. 가스 공급관(20a)은, 본체 용기(1)의 천장으로부터 그 외측으로 관통하고, 처리 가스 공급원 및 밸브 시스템 등을 포함하는 처리 가스 공급계(20)에 접속되어 있다. 따라서, 플라즈마 처리에 있어서는, 처리 가스 공급계(20)로부터 공급된 처리 가스가 가스 공급관(20a)을 거쳐 샤워-하우징(11) 내로 공급되고, 그 하면의 가스 토출홀(12a)로부터 처리실(4) 내로 토출된다.The shower-housing 11 is made of anodized aluminum on its inner or outer surface so as not to generate a conductive material, preferably a metal, for example, a contaminant. A gas flow path 12 extending horizontally is formed in the shower-housing 11. A plurality of gas discharge holes 12a extending downward communicate with the gas flow path 12. On the other hand, at the center of the upper surface of the dielectric wall 2, a gas supply pipe 20a is provided so as to communicate with the gas flow path 12. The gas supply pipe 20a penetrates from the ceiling of the main container 1 to the outside thereof and is connected to a process gas supply system 20 including a process gas supply source, a valve system, and the like. Therefore, in the plasma treatment, the process gas supplied from the process gas supply system 20 is supplied into the shower-housing 11 via the gas supply pipe 20a, and the process gas is supplied from the gas discharge hole 12a .

안테나실(3) 내에는 고주파(RF) 안테나(13)가 설치되어 있다. 고주파 안테나(13)는 구리 또는 알루미늄 등의 전도성이 좋은 금속으로 이루어지는 안테나 선(13a)을 환상 또는 소용돌이 형상 등의 종래 이용되는 임의의 형상으로 배치하여 구성된다. 복수의 안테나부를 가지는 다중 안테나여도 된다.A radio frequency (RF) antenna 13 is provided in the antenna chamber 3. The high frequency antenna 13 is formed by disposing an antenna line 13a made of a metal having good conductivity such as copper or aluminum in an arbitrary shape conventionally used such as an annular shape or a spiral shape. Or may be multiple antennas having a plurality of antenna units.

안테나 선(13a)의 단자(22)에는 안테나실(3)의 상방으로 연장되는 급전 부재(16)가 접속되어 있다. 급전 부재(16)의 상단에는 급전선(19)에 의해 고주파 전원(15)이 접속되어 있다. 또한, 급전선(19)에는 정합기(14)가 개재되어 있다. 또한, 고주파 안테나(13)는 절연 부재로 이루어지는 스페이서(17)에 의해 유전체 벽(2)으로부터 이간되어 있다. 그리고 고주파 안테나(13)에, 고주파 전원(15)으로부터 예를 들면 주파수가 13.56 MHz인 고주파 전력이 공급됨으로써, 처리실(4) 내에 유도 전계가 형성되고, 이 유도 전계에 의해 샤워-하우징(11)으로부터 공급된 처리 가스가 플라즈마화되어 유도 결합 플라즈마가 생성된다.A power supply member 16 extending upward from the antenna chamber 3 is connected to the terminal 22 of the antenna line 13a. A high-frequency power supply 15 is connected to the upper end of the power supply member 16 by a feeder line 19. [ Further, the feeder line 19 is provided with a matching device 14. The high frequency antenna 13 is spaced apart from the dielectric wall 2 by a spacer 17 made of an insulating member. Frequency electric power of, for example, 13.56 MHz is supplied from the high-frequency electric power source 15 to the high-frequency antenna 13, whereby an induction electric field is formed in the treatment chamber 4. The induction electric field causes the shower- And the inductively coupled plasma is generated.

처리실(4) 내의 저벽(4b) 상에는, 유전체 벽(2)을 사이에 두고 고주파 안테나(13)와 대향하도록, 직사각형 형상의 기판(G)을 배치하기 위한 배치면을 가지는 배치대(23)가 절연체 부재(24)를 개재하여 고정되어 있다. 절연체 부재(24)는 프레임 형상을 이루고 있다. 배치대(23)는 도전성 재료, 예를 들면 표면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 구성된 본체(23a)와, 본체(23a)의 외주를 둘러싸도록 마련된 절연체 프레임(23b)을 가지고 있다. 배치대(23)에 배치된 기판(G)은 정전 척(도시하지 않음)에 의해 흡착 유지된다.On the bottom wall 4b in the treatment chamber 4 is disposed a placement table 23 having a placement surface for placing a rectangular substrate G so as to face the high frequency antenna 13 with the dielectric wall 2 therebetween And is fixed via an insulator member 24. The insulator member 24 has a frame shape. The placement table 23 has a main body 23a made of a conductive material, for example, aluminum whose surface is anodized, and an insulator frame 23b provided so as to surround the periphery of the main body 23a. The substrate G disposed on the placement table 23 is held by suction by an electrostatic chuck (not shown).

배치대(23)는 기판(G)의 반입반출을 위한 리프터 핀(도시하지 않음)이 본체 용기(1)의 저벽, 절연체 부재(24)를 개재하여 삽입 관통되어 있다. 리프터 핀은 본체 용기(1) 밖에 마련된 승강 기구(도시하지 않음)에 의해 승강 구동하여 기판(G)의 반입반출을 행하도록 되어 있다. 또한, 배치대(23)는 승강 기구에 의해 승강 가능한 구조로 해도 된다.The placement table 23 is provided with a lifter pin (not shown) for carrying the substrate G in and out through the bottom wall of the main container 1 and the insulator member 24. The lifter pin is lifted and lowered by a lifting mechanism (not shown) provided outside the main body container 1 to carry the substrate G in and out. Further, the placement table 23 may have a structure capable of being lifted and lowered by a lifting mechanism.

배치대(23)의 본체(23a)에는, 급전선(25)에 의해, 정합기(26)를 개재하여 바이어스용 고주파 전원(27)이 접속되어 있다. 이 고주파 전원(27)은 플라즈마 처리 중에 고주파 바이어스(바이어스용 고주파 전력)를 배치대에 인가한다. 고주파 바이어스의 주파수는 예를 들면 주파수가 6 MHz이다. 이 바이어스용의 고주파 전력에 의해, 처리실(4) 내에 생성된 플라즈마 중의 이온이 효과적으로 기판(G)에 인입된다.A bias high frequency power supply 27 is connected to the main body 23a of the placement table 23 by a feeder line 25 via a matching device 26. [ The high frequency power supply 27 applies a high frequency bias (high frequency power for bias) to the batch during plasma processing. The frequency of the high frequency bias is, for example, 6 MHz. By this high-frequency power for bias, the ions in the plasma generated in the processing chamber 4 are effectively introduced into the substrate G.

또한, 배치대(23) 내에는 기판(G)의 온도를 제어하기 위한, 세라믹 히터 등의 가열 수단 또는 냉매 유로 등으로 이루어지는 온도 제어 기구와, 온도 센서가 마련되어 있다(모두 도시하지 않음).In the placement table 23, a temperature control mechanism including a heating means such as a ceramic heater or a refrigerant passage and a temperature sensor for controlling the temperature of the substrate G are provided (not shown).

또한 배치대(23)는, 기판(G)이 배치되었을 시, 그 이면측에 냉각 공간(도시하지 않음)이 형성되도록 되어 있고, 이 냉각 공간에 열 전달용 가스로서의 He 가스를 정해진 압력으로 공급하기 위한 He 가스 유로(28)가 접속되어 있다. 이와 같이 기판(G)의 이면측에 열 전달용 가스를 공급함으로써, 진공 하에서 기판(G)의 온도 제어성을 양호하게 할 수 있다.When the substrate G is disposed, a cooling space (not shown) is formed on the back side of the substrate G, and a He gas as a heat transfer gas is supplied to the cooling space at a predetermined pressure A He gas flow path 28 is connected. By supplying the heat transfer gas to the back surface side of the substrate G in this manner, the temperature controllability of the substrate G under a vacuum can be improved.

처리실(4)의 저벽(4b)의 저부 중앙에는 개구부(4c)가 형성되어 있고, 급전선(25), He 가스 유로(28) 및 온도 제어 기구의 배관 또는 배선은 개구부(4c)를 통과하여 본체 용기(1) 밖으로 도출된다.An opening 4c is formed at the bottom of the bottom wall 4b of the processing chamber 4. The pipeline or wiring of the feed line 25, the He gas flow path 28 and the temperature control mechanism passes through the opening 4c, And is led out of the container (1).

처리실(4)의 네 개의 측벽(4a) 중 하나에는, 기판(G)을 반입반출하기 위한 반입반출구(29a) 및 그것을 개폐하는 게이트 밸브(29)가 마련되어 있다.One of the four side walls 4a of the processing chamber 4 is provided with a loading and unloading port 29a for loading and unloading the substrate G and a gate valve 29 for opening and closing it.

처리실(4)의 내벽(측벽(4a)의 내측 부분)과 배치대(23)와의 사이에는, 처리실(4) 내를 처리 영역(41)과 배기 영역(42)으로 구획하는 4 매의 구획 부재(50)가 마련되어 있다. 구획 부재(50)는, 개구부를 가지지 않는 직사각형 형상을 이루는 금속 등의 도전성 재료로 이루어지는 판재로 구성되어 있다. 각 구획 부재(50)는 배치대(23)의 각 측면에 대응하여 마련되어 있고, 접지선(50a)에 의해 접지 전위에 접속되어 있다. 또한, 구획 부재(50)를 측벽(4a)과 전기적으로 접속시켜, 본체 용기(1)를 개재하여 접지하도록 해도 된다.Four partitioning members (not shown) for partitioning the inside of the processing chamber 4 into the processing region 41 and the exhausting region 42 are provided between the inner wall of the processing chamber 4 (the inner portion of the side wall 4a) (50) are provided. The partition member 50 is made of a plate material made of a conductive material such as a metal having a rectangular shape which does not have an opening. Each partition member 50 is provided corresponding to each side surface of the placement table 23 and is connected to the ground potential by the ground line 50a. Further, the partition member 50 may be electrically connected to the side wall 4a and grounded via the main body container 1. [

인접하는 구획 부재(50)끼리는, 그 사이에, 처리 영역(41)에 공급된 가스를 배기 영역으로 유도하는 에어리어(60)가 형성되도록 이간되어 배치되어 있고, 에어리어(60)는 구획 부재(50) 형성면의 네 모서리에 존재하고 있다.The adjacent partition members 50 are spaced apart from each other so that an area 60 for guiding the gas supplied to the treatment region 41 to the exhaust region is formed between the adjacent partition members 50. The area 60 is partitioned by the partition member 50 ) Forming surface.

처리 영역(41)은, 처리실(4) 중 구획 부재(50)보다 위의 영역이며, 기판(G)을 플라즈마 처리하기 위한 유도 결합 플라즈마가 형성되는 영역이다. 또한, 배기 영역(42)은, 처리실(4) 중 구획 부재(50)보다 아래의 영역이며, 처리 영역(41)으로부터의 처리 가스가 유도되고, 그것을 배기하기 위한 영역이다.The processing region 41 is an area above the partition member 50 in the processing chamber 4 and is an area in which an inductively coupled plasma for plasma processing of the substrate G is formed. The exhaust area 42 is an area below the partition member 50 in the process chamber 4 and is a region for introducing the process gas from the process area 41 and exhausting it.

처리실(4)의 저벽(4b)에는, 처리실(4)의 저벽(4b)의 네 모서리에 각각 배기구(30)가 마련되어 있고, 각 배기구(30)에는 배기부(40)가 마련되어 있다. 배기부(40)는 배기구(30)에 접속된 배기 배관(31)과, 배기 배관(31)의 개도를 조정함으로써 처리실(4) 내의 압력을 제어하는 자동 압력 제어 밸브(APC)(32)와, 처리실(4) 내를 배기 배관(31)을 거쳐 배기하기 위한 진공 펌프(33)를 가지고 있다. 그리고, 진공 펌프(33)에 의해 처리실(4) 내가 배기되고, 플라즈마 처리 중, 자동 압력 제어 밸브(APC)(32)의 개도를 조정하여 처리실(4) 내를 정해진 진공 분위기로 설정, 유지된다.The bottom wall 4b of the treatment chamber 4 is provided with an exhaust port 30 at four corners of the bottom wall 4b of the treatment chamber 4. Each exhaust port 30 is provided with an exhaust portion 40. [ The exhaust unit 40 includes an exhaust pipe 31 connected to the exhaust port 30 and an automatic pressure control valve APC 32 for controlling the pressure in the process chamber 4 by adjusting the opening degree of the exhaust pipe 31 And a vacuum pump 33 for exhausting the inside of the process chamber 4 through an exhaust pipe 31. [ Then, the processing chamber 4 is evacuated by the vacuum pump 33 and the opening degree of the automatic pressure control valve (APC) 32 is adjusted during the plasma processing to set and maintain the inside of the processing chamber 4 in the predetermined vacuum atmosphere .

도 3에 나타내는 바와 같이, 배기구(30) 부분에는, 배기 배관(31)의 입구 부분을 덮도록 제 1 개구 배플판(34)이 마련되어 있고, 제 1 개구 배플판(34)의 상방(즉 배기 경로의 상류측)의 정해진 간격으로 이격된 위치에 제 1 개구 배플판(34)과 대향하여 제 2 개구 배플판(35)이 마련되어 있다. 즉, 배기구(30)에 상하 2 단의 개구 배플판이 마련되어 있다. 제 1 개구 배플판(34) 및 제 2 개구 배플판(35)은 금속 등의 도전성 재료로 이루어지고, 다수의 개구를 가지고 있으며, 예를 들면 도 4의 (a)에 나타내는 것과 같은 슬릿 형상, 또는 (b)에 나타내는 것과 같은 메시 형상, 또는 (c)에 나타내는 것과 같은 다수의 펀칭홀을 가지는 구조를 이루고 있다.3, a first opening baffle plate 34 is provided at a portion of the exhaust opening 30 so as to cover the inlet portion of the exhaust pipe 31, and the first opening baffle plate 34 is disposed above the first opening baffle plate 34 A second opening baffle plate 35 is provided opposite to the first opening baffle plate 34 at a position spaced apart from the first opening baffle plate 34 by a predetermined distance. That is, the exhaust port 30 is provided with two upper and lower open baffle plates. The first opening baffle plate 34 and the second opening baffle plate 35 are made of a conductive material such as metal and have a plurality of openings. For example, a slit shape as shown in Fig. 4 (a) Or a mesh shape as shown in (b), or a structure having a plurality of punching holes as shown in (c).

제 1 개구 배플판(34)은 배기 배관(31)의 상부의 내주를 구성하는 절연 부재(36)에 장착되어 있고, 접지선(34a)에 의해 접지되어 있다. 한편, 제 1 개구 배플판(34)과 제 2 개구 배플판(35)과의 사이에는 링 형상을 이루는 절연 스페이서(37)가 마련되어 있고, 제 2 개구 배플판(35)은 전기적으로 플로팅 상태로 되어 있다. 이들 2 단의 개구 배플판은 이들 사이에서 안정 방전이 가능한 간격으로 배치되어 있다. 제 1 개구 배플판(34)과 제 2 개구 배플판(35)에 의해, 후술하는 바와 같이, 배기부(40)에의 플라즈마 리크를 억제할 수 있고, 또한 안정된 플라즈마를 형성할 수 있도록 되어 있다.The first opening baffle plate 34 is attached to the insulating member 36 constituting the inner periphery of the upper portion of the exhaust pipe 31 and is grounded by the ground wire 34a. On the other hand, a ring-shaped insulating spacer 37 is provided between the first opening baffle plate 34 and the second opening baffle plate 35. The second opening baffle plate 35 is in an electrically floating state . These two-stage open baffle plates are disposed at intervals allowing stable discharge between them. The first opening baffle plate 34 and the second opening baffle plate 35 can suppress plasma leakage to the exhaust part 40 and can form a stable plasma as described later.

자동 압력 제어 밸브(APC)(32)와 진공 펌프(33)의 사이에는, 진공 펌프(33)에 대한 이물의 침입를 방지하기 위한 메시 부재(38)가 마련되어 있다. 메시 부재(38)는 금속 등의 도전성 재료로 구성되어 있고, 접지되어 있다.A mesh member 38 is provided between the automatic pressure control valve (APC) 32 and the vacuum pump 33 to prevent foreign matter from entering the vacuum pump 33. The mesh member 38 is made of a conductive material such as metal and is grounded.

제 1 개구 배플판(34) 및 제 2 개구 배플판(35)의 간격의 바람직한 범위는 1 ~ 10 mm이다. 또한, 제 1 개구 배플판(34) 및 제 2 개구 배플판(35)의 개구율은 61.5 % 이하인 것이 바람직하다.A preferable range of the interval between the first opening baffle plate 34 and the second opening baffle plate 35 is 1 to 10 mm. Further, it is preferable that the opening ratios of the first opening baffle plate 34 and the second opening baffle plate 35 are 61.5% or less.

또한, 배기구(30)의 수 및 위치는 장치의 크기에 따라 적절히 설정된다. 예를 들면, 도 5의 수평 단면도에 나타내는 바와 같이, 배기구(30)를 처리실(4)의 각 측벽(4a)을 따라 2 개씩, 합계 8 개 마련하도록 해도 된다.Further, the number and positions of the exhaust ports 30 are appropriately set according to the size of the apparatus. For example, as shown in the horizontal cross-sectional view of Fig. 5, eight exhaust ports 30 may be provided for each of the two sidewalls 4a of the process chamber 4 in total.

본 실시 형태의 플라즈마 처리 장치는 마이크로 프로세서(컴퓨터)로 이루어지는 제어부(100), 유저 인터페이스(101), 기억부(102)를 가지고 있다. 제어부(100)는 플라즈마 처리 장치의 각 구성부, 예를 들면 밸브, 고주파 전원, 진공 펌프 등에 지령을 보내, 이들을 제어하도록 되어 있다. 또한, 유저 인터페이스(101)는 오퍼레이터에 의한 플라즈마 처리 장치를 관리하기 위한 커멘드 입력 등의 변경 조작을 행하는 키보드, 및 플라즈마 처리 장치의 가동 상황을 가시화하여 표시하는 디스플레이 등을 가지고, 제어부(100)에 접속되어 있다. 기억부(102)는 플라즈마 처리 장치에서 실행되는 각종 처리를 제어부(100)의 제어로 실현하기 위한 제어 프로그램, 또는 처리 조건에 따라 플라즈마 처리 장치의 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램 즉 처리 레시피가 저장되어 있고, 제어부(100)에 접속되어 있다. 처리 레시피는 기억부(102) 중의 기억 매체에 기억되어 있다. 기억 매체는 컴퓨터에 내장된 하드 디스크 또는 반도체 메모리여도 되고, CD ROM, DVD, 플래시 메모리 등의 가반성의 것이어도 된다.The plasma processing apparatus of the present embodiment includes a control unit 100, a user interface 101, and a storage unit 102, which are formed of a microprocessor (computer). The control unit 100 sends commands to the respective components of the plasma processing apparatus, for example, a valve, a high frequency power source, and a vacuum pump, and controls them. The user interface 101 also has a keyboard for performing a manipulation such as a command input for managing a plasma processing apparatus by an operator, a display for visualizing the operating state of the plasma processing apparatus and displaying the same, Respectively. The storage section 102 stores a control program for realizing various processes to be executed in the plasma processing apparatus under the control of the control section 100 or a program for executing processes in the respective constituent sections of the plasma processing apparatus, And is connected to the control unit 100. The processing recipe is stored in the storage medium in the storage unit 102. [ The storage medium may be a hard disk or a semiconductor memory built in a computer, or may be a compact disk such as a CD ROM, a DVD, and a flash memory.

또한, 다른 장치로부터 예를 들면 전용 회선을 통하여 레시피를 적절히 전송시키도록 해도 된다. 그리고 필요에 따라, 유저 인터페이스(101)로부터의 지시 등으로 임의의 처리 레시피를 기억부(102)로부터 호출하여 제어부(100)에 실행시킴으로써, 제어부(100)의 제어 하에서 플라즈마 처리 장치에서의 원하는 처리가 행해진다.Further, the recipe may be appropriately transmitted from another apparatus, for example, through a dedicated line. If necessary, an arbitrary processing recipe is called from the storage unit 102 by an instruction from the user interface 101 and executed by the control unit 100 to perform a desired processing in the plasma processing apparatus under the control of the control unit 100 Is performed.

이어서, 이상과 같이 구성되는 플라즈마 처리 장치를 이용하여 기판(G)에 대하여 플라즈마 처리, 예를 들면 플라즈마 에칭 또는 플라즈마 애싱을 실시할 시의 처리 동작에 대하여 설명한다.Next, a description will be given of a processing operation when plasma processing, for example, plasma etching or plasma ashing, is performed on the substrate G using the plasma processing apparatus configured as described above.

먼저, 게이트 밸브(29)를 개방으로 한 상태에서 반입반출구(29a)로부터 반송 기구(도시하지 않음)에 의해 기판(G)을 처리실(4) 내로 반입하고, 배치대(23)의 배치면에 배치한 후, 정전 척(도시하지 않음)에 의해 기판(G)을 배치대(23) 상에 고정한다. 이어서, 처리 가스 공급계(20)로부터 샤워-하우징(11)의 가스 토출홀(12a)을 거쳐 처리 가스를 처리실(4) 내로 공급하고, 또한 자동 압력 제어 밸브(APC)(32)에 의해 압력을 제어하면서 배기구(30)로부터 배기 배관(31)을 거쳐 진공 펌프(33)에 의해 처리실(4) 내를 진공 배기함으로써, 처리실 내를 예를 들면 0.66 ~ 26.6 Pa 정도의 압력 분위기로 유지한다.First, the substrate G is carried into the processing chamber 4 by a transfer mechanism (not shown) from the loading / unloading port 29a with the gate valve 29 opened, And the substrate G is fixed on the placement table 23 by an electrostatic chuck (not shown). Subsequently, the process gas is supplied from the process gas supply system 20 through the gas discharge hole 12a of the shower-housing 11 into the process chamber 4, and the pressure is further reduced by the automatic pressure control valve (APC) The inside of the treatment chamber 4 is evacuated by the vacuum pump 33 from the evacuation port 30 through the evacuation pipe 31 to maintain the inside of the treatment chamber at a pressure atmosphere of about 0.66 to 26.6 Pa, for example.

또한, 이 때 기판(G)의 이면측의 냉각 공간에는, 기판(G)의 온도 상승 또는 온도 변화를 회피하기 위하여, He 가스 유로(28)를 거쳐 열 전달용 가스로서의 He 가스를 공급한다.He gas as a heat transfer gas is supplied to the cooling space on the back side of the substrate G through the He gas flow path 28 in order to avoid temperature rise or temperature change of the substrate G. [

이어서, 고주파 전원(15)으로부터 예를 들면 13.56 MHz의 고주파를 고주파 안테나(13)에 인가하고, 이에 의해 유전체 벽(2)을 개재하여 처리실(4) 내에 균일한 유도 전계를 형성한다. 이와 같이 하여 형성된 유도 전계에 의해, 처리실(4) 내에서 처리 가스가 플라즈마화되어, 고밀도의 유도 결합 플라즈마가 생성된다. 이 플라즈마에 의해, 기판(G)에 대하여 플라즈마 처리, 예를 들면 기판(G)의 정해진 막에 대하여 플라즈마 에칭 또는 플라즈마 애싱이 행해진다. 이 때 동시에, 고주파 전원(27)으로부터 고주파 바이어스로서, 예를 들면 주파수가 6 MHz의 고주파 전력을 배치대(23)에 인가하여, 처리실(4) 내에 생성된 플라즈마 중의 이온이 효과적으로 기판(G)으로 인입되도록 한다.Subsequently, a high-frequency wave of, for example, 13.56 MHz is applied to the high-frequency antenna 13 from the high-frequency power source 15, thereby forming a uniform induction field in the treatment chamber 4 via the dielectric wall 2. By the induced electric field thus formed, the processing gas is plasmaized in the processing chamber 4, and a high-density inductively coupled plasma is produced. The plasma is applied to the substrate G by the plasma, for example, plasma etching or plasma ashing is performed on a predetermined film of the substrate G. [ At this time, high-frequency power having a frequency of 6 MHz, for example, is applied as a high-frequency bias from the high-frequency power source 27 to the stage 23 to effectively move the ions in the plasma generated in the processing chamber 4, .

처리 가스는 처리실(4) 내의 처리 영역(41)에서 플라즈마화되어 플라즈마 처리에 이용된 후, 진공 펌프(33)에 의해 흡인됨으로써, 인접하는 구획 부재(50)의 사이에 형성된 에어리어(60)로부터 배기 영역(42)에 도달하고, 배기구(30)로부터 배기 배관(31)을 거쳐 배기된다.The processing gas is plasma-processed in the processing region 41 in the processing chamber 4 and used for the plasma processing and then sucked by the vacuum pump 33 so as to be separated from the area 60 formed between the adjacent partition members 50 Reaches the exhaust area 42, and is exhausted from the exhaust port 30 through the exhaust pipe 31.

배치대(23)에 고주파 바이어스를 인가함으로써, 도 6에 나타내는 바와 같이, 처리실(4)의 내벽 또는 배기구(30) 근방의 접지된 도체를 대향 전극으로서 용량 결합 플라즈마가 발생한다. 이 때, 기판(G)이 대형 기판인 경우에는, 배치대(23)에 고파워의 고주파 전력을 인가할 필요가 있으며, 대향 전극이 작으면 아킹을 일으키거나 하여 전기적으로 불안정해진다. 이 때문에, 처리실(4)의 내벽(측벽(4a)의 내측 부분)과 배치대(23) 사이의 위치에, 개구부를 가지지 않는 복수의 구획 부재(50)를 접지하여 마련하여 대향 전극으로서 기능하도록 하고, 대향 전극을 확대함으로써 전기적 안정성을 확보한다. 또한, 인접하는 구획 부재(50)의 사이에 배기 영역(42)에 이르는 에어리어(60)가 형성되어 있고, 구획 부재(50)에 의해 배기의 제어도 행하도록 되어 있다.By applying a high frequency bias to the placement table 23, a capacitively coupled plasma is generated with the grounded conductor in the vicinity of the inner wall of the treatment chamber 4 or the exhaust port 30 as an opposing electrode, as shown in Fig. At this time, when the substrate G is a large substrate, it is necessary to apply a high-power high-frequency power to the placement table 23, and if the counter electrode is small, arcing occurs and becomes electrically unstable. Therefore, a plurality of partition members 50, which do not have openings, are provided at the positions between the inner wall of the treatment chamber 4 (inner side portion of the side wall 4a) and the placement table 23 so as to function as counter electrodes And the counter electrode is enlarged to secure the electrical stability. An area 60 leading to the exhaust area 42 is formed between the adjoining partition members 50 and the exhaust gas is also controlled by the partition member 50. [

단, 이와 같이 복수의 접지된 구획 부재(50)를 마련해도, 처리 조건에 따라서는, 진공 펌프(33)로 흡인함으로써 플라즈마가 배기구(30) 근방으로 끌어당겨지고, 이 플라즈마가 배기부(40)의 내부에 침입하면, 예를 들면 자동 압력 제어 밸브(APC)(32) 근방에서 방전에 의한 발광(아킹)이 발생하여, 그 표면의 양극 산화 피막 또는 진공 펌프(33) 상의 메시 부재(38)가 소모된다.However, even if a plurality of grounded partition members 50 are provided as described above, depending on the processing conditions, the plasma is drawn by the vacuum pump 33 to the vicinity of the exhaust port 30, (Arcing) due to discharge occurs in the vicinity of the automatic pressure control valve (APC) 32, for example, and the anodic oxide film on the surface or the mesh member 38 ) Is consumed.

이에 대하여, 도 7의 (a)에 나타내는 바와 같이, 배기구(30)에 접지된 제 1 개구 배플판(34)만을 마련하면, 플라즈마는 제 1 개구 배플판(34)에서 실활되기 때문에, 배기부(40)에 대한 플라즈마의 침입이 억제되어, 자동 압력 제어 밸브(APC)(32) 근방에서의 방전에 의한 발광(아킹)을 억제할 수 있다. 그러나, 처리실(4)에서 접지 전위에 편향이 발생하고, 그 상방 영역에 불안정한 글로 방전이 발생하여, 방전이 이동하는 플리커가 발생하고, 처리실(4) 내의 플라즈마가 불안정해진다.7A, if only the first opening baffle plate 34 grounded at the exhaust opening 30 is provided, the plasma is deactivated at the first opening baffle plate 34, and therefore, (Arcing) due to discharge in the vicinity of the automatic pressure control valve (APC) 32 can be suppressed. However, deflection occurs in the ground potential in the treatment chamber 4, unstable glow discharge occurs in the region above it, flickering occurs in the discharge, and the plasma in the treatment chamber 4 becomes unstable.

한편, 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이, 배기구(30)에 플로팅 상태의 제 2 개구 배플판(35)만을 마련하면, 제 2 개구 배플판(35)은 플라즈마 전위이기 때문에, 그 상방 영역에 불안정한 글로 방전이 발생하지 않는다. 그러나, 플로팅 상태의 제 2 개구 배플판(35)에서는 플라즈마는 실활되지 않으므로, 배기부(40)에 대한 플라즈마의 침입을 유효하게 방지할 수 없어, 자동 압력 제어 밸브(APC)(32)의 근방에서의 방전에 의한 발광(아킹)을 충분히 억제할 수 없다.7 (b), if only the second opening baffle plate 35 in a floating state is provided in the exhaust port 30, since the second opening baffle plate 35 is a plasma potential, Unstable glow discharge does not occur. However, in the second open baffle plate 35 in the floating state, the plasma is not inactivated, so that the plasma can not effectively be prevented from intruding into the exhaust part 40, The light emission (arcing) due to the discharge in the discharge space can not be sufficiently suppressed.

따라서 본 실시 형태에서는, 도 7의 (c)에 나타내는 바와 같이, 하단측의 접지 된 제 1 개구 배플판(34)과, 상단측(배기 경로의 상류측)의 플로팅 상태의 제 2 개구 배플판(35)을, 이들 사이에서 안정 방전이 가능한 간격으로 2 단으로 마련한다. 즉, 플로팅 상태의 제 2 개구 배플판(35)은 플라즈마 전위가 되고, 접지된 제 1 배플판과의 사이에서 전위차가 생긴다. 이 때문에, 이들 개구 배플판 간의 간격을 적절히 조정함으로써 이들 사이에 안정적인 방전이 형성되고 플라즈마가 유지된다. 그리고, 제 2 개구 배플판(35)을 투과한 이온 또는 전자는 이 플라즈마에 의해 트랩된다. 이에 의해, 제 1 개구 배플판(34)과 제 2 개구 배플판(35)의 사이에서 플리커가 없는 안정적인 글로 방전이 형성되는 것이라고 추측된다. 또한, 배기구(30)로 끌어당겨진 플라즈마는, 하단측의 제 1 개구 배플판(34)에서 실활되기 때문에, 자동 압력 제어 밸브(APC)(32)의 근방에서의 방전에 의한 발광(아킹)을 억제할 수 있다. 또한, 상단측의 제 2 개구 배플판(35)은 플라즈마 전위이기 때문에 처리실(4)의 접지 전위의 편향이 완화된다. 그리고, 이들에 의해 처리실(4) 내에 안정적인 플라즈마를 생성할 수 있다.Therefore, in this embodiment, as shown in Fig. 7C, the first open baffle plate 34 at the lower end side and the second open baffle plate 34 at the upper side (the upstream side of the exhaust path) (35) are provided in two stages at intervals at which stable discharge is possible between them. That is, the second open baffle plate 35 in a floating state becomes a plasma potential, and a potential difference is generated between the first open baffle plate and the grounded baffle plate. Therefore, by appropriately adjusting the interval between these opening baffle plates, a stable discharge is formed therebetween and the plasma is maintained. The ions or electrons transmitted through the second opening baffle plate 35 are trapped by the plasma. Thus, it is assumed that a stable glow discharge is generated between the first opening baffle plate 34 and the second opening baffle plate 35 without flicker. Since the plasma drawn into the discharge port 30 is inactivated in the first opening baffle plate 34 at the lower end side, the emission (arcing) due to the discharge in the vicinity of the automatic pressure control valve (APC) . Further, since the second opening baffle plate 35 on the upper side is the plasma potential, deflection of the ground potential of the processing chamber 4 is alleviated. Thus, a stable plasma can be generated in the process chamber 4.

이 때, 제 1 개구 배플판(34)과 제 2 개구 배플판(35)과의 간격은, 상술한 바와 같이 이들 사이에서 안정 방전이 생성 가능한 정도의 간격으로 한다. 간격이 너무 넓으면 이들 사이에 안정 방전이 생성되지 않고, 접지된 제 1 개구 배플판(34) 상에서의 불안정한 글로 방전이 발생하는 현상을 억제하는 것이 곤란해진다. 또한, 이들의 간격이 너무 좁으면, 제 1 개구 배플판(34)에 의해 플라즈마를 충분히 사활(死活)시킬 수 없어, 배기부(40)에 대한 플라즈마의 침입을 방지하는 것이 곤란해진다. 이러한 관점으로부터, 제 1 개구 배플판(34)과 제 2 개구 배플판(35)의 간격은 1 ~ 10 mm의 범위가 바람직하다.At this time, the interval between the first opening baffle plate 34 and the second opening baffle plate 35 is set to an interval at which stable discharge can be generated between them as described above. It is difficult to suppress the occurrence of unstable glow discharge on the grounded first opening baffle plate 34 without generation of stable discharge between them if the interval is too wide. If the interval is too narrow, the plasma can not be sufficiently deactivated by the first opening baffle plate 34, making it difficult to prevent the plasma from intruding into the exhaust part 40. From this viewpoint, the interval between the first opening baffle plate 34 and the second opening baffle plate 35 is preferably in the range of 1 to 10 mm.

또한, 플라즈마를 트랩하는 효과 및 제 1 개구 배플판(34)과 제 2 개구 배플판(35)과의 사이에 안정된 방전을 형성하는 효과를 얻는 관점으로부터는, 제 1 개구 배플판(34) 및 제 2 개구 배플판(35)의 개구율은 61.5 % 이하가 바람직하다.From the viewpoint of obtaining the effect of trapping the plasma and the effect of forming a stable discharge between the first opening baffle plate 34 and the second opening baffle plate 35, The aperture ratio of the second opening baffle plate 35 is preferably 61.5% or less.

이와 같이 본 실시 형태에 따르면, 배기구(30) 부분에 배기 배관(31)의 입구 부분을 덮도록 제 1 개구 배플판(34)을 접지한 상태로 마련하고, 또한 그 배기 경로 상류측에 제 2 개구 배플판(35)을 플로팅 상태로 마련하고, 또한 제 1 개구 배플판(34) 및 제 2 개구 배플판(35)을 이들 사이에서 안정 방전이 형성될 정도의 간격으로 배치했으므로, 배기부(40)에 대한 플라즈마 리크를 억제할 수 있고, 또한 배플판 상방에서의 불안정한 글로 방전을 억제하여 처리실(4) 내에 안정된 플라즈마를 생성할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, the first opening baffle plate 34 is provided in a state of being grounded so as to cover the inlet portion of the exhaust pipe 31 in the exhaust port 30, Since the opening baffle plate 35 is provided in a floating state and the first opening baffle plate 34 and the second opening baffle plate 35 are disposed at intervals enough to form a stable discharge therebetween, 40 can be suppressed and stable plasma can be generated in the process chamber 4 by suppressing unstable glow discharge above the baffle plate.

이어서, 본 실시 형태의 변형예에 대하여 설명한다. 도 8의 (a)는 변형예에 따른 플라즈마 처리 장치를 나타내는 수평 단면도, (b)는 그 플라즈마 처리 장치에 있어서의 구획 부재와 차폐 부재와의 위치 관계를 나타내는 사시도이다. 이 플라즈마 처리 장치는, 인접하는 구획 부재(50)의 사이에 형성되는 에어리어(60)의 하방 위치에 차폐 부재(52)가 마련되어 있는 것 외에는, 도 1의 플라즈마 처리 장치와 동일하게 구성되어 있다.Next, a modified example of the present embodiment will be described. FIG. 8A is a horizontal sectional view showing a plasma processing apparatus according to a modification, and FIG. 8B is a perspective view showing the positional relationship between the partitioning member and the shielding member in the plasma processing apparatus. This plasma processing apparatus is constructed in the same manner as the plasma processing apparatus of FIG. 1 except that the shielding member 52 is provided below the area 60 formed between the adjacent partitioning members 50.

차폐 부재(52)는 금속 등의 도전성 재료로 이루어지는 판재로 구성되고, 처리실(4)의 내벽(측벽(4a)의 내측 부분)과 배치대(23)와의 사이의 네 모서리로서, 구획 부재(50)의 하방 위치에 각각 배치되어 있다. 차폐 부재(52)는, 평면에서 봤을 경우, 그 적어도 일부가 구획 부재(50)와 중첩되도록 배치되고, 에어리어(60)를 차폐하도록 되어 있다. 또한, 차폐 부재(52)는 접지선(52a)에 의해 접지 전위에 접속되어 있다. 차폐 부재(52)를 본체 용기(1) 또는 구획 부재(50)를 개재하여 접지해도 된다.The shielding member 52 is made of a plate made of a conductive material such as metal and has four corners between the inner wall of the treatment chamber 4 (the inner side portion of the side wall 4a) As shown in Fig. The shielding member 52 is disposed such that at least a part of the shielding member 52 overlaps with the partitioning member 50 when seen in a plan view and shields the area 60. [ Further, the shielding member 52 is connected to the ground potential by the ground line 52a. The shielding member 52 may be grounded via the main body container 1 or the partition member 50.

이와 같이, 구획 부재(50)의 하방 위치에 에어리어(60)를 차폐하도록, 접지된 차폐 부재(52)를 마련함으로써, 배기 경로를 처리 영역(41)에 존재하는 플라즈마로부터 차폐할 수 있어, 플라즈마가 배기구(30)로 끌어당겨지는 것을 억제할 수 있다.By providing the grounded shielding member 52 so as to shield the area 60 below the partition member 50 as described above, the exhaust path can be shielded from the plasma present in the processing region 41, Can be restrained from being attracted to the exhaust port (30).

또한, 차폐 부재(52)는 에어리어(60)를 완전하게 차폐하는 것이 아니라, 에어리어(60)의 일부를 차폐해도 어느 정도의 차폐 효과를 얻을 수 있다. 또한, 차폐 부재(52)는 구획 부재(50)와 상이한 높이 위치에 마련되어 있으면 되며, 구획 부재(50)의 상방 위치에 마련해도 된다.Further, the shielding member 52 does not completely cover the area 60, but can achieve some degree of shielding effect even if a part of the area 60 is shielded. The shielding member 52 may be provided at a different height position from the partition member 50 and may be provided at an upper position of the partition member 50. [

또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고 다양한 변형이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 유도 결합형의 플라즈마 처리 장치로서 처리실의 상부에 유전체창을 개재하여 고주파 안테나가 마련된 경우에 대하여 나타냈지만, 유전체창이 아닌 금속창을 개재하여 고주파 안테나가 마련된 경우에 대해서도 적용할 수 있다. 이 경우, 처리 가스의 공급은, 빔 구조 등의 십자 형상의 샤워-하우징으로부터가 아닌 금속창에 가스 샤워를 마련하여 공급해도 된다.The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. For example, although in the above-described embodiment, a high frequency antenna is provided with a dielectric window on the upper part of the processing chamber as an inductively coupled plasma processing apparatus, when a high frequency antenna is provided through a metal window rather than a dielectric window Can also be applied. In this case, the supply of the process gas may be performed by supplying a gas shower to a metal window, not from a cross-shaped shower-housing such as a beam structure.

또한 상기 실시 형태에서는, 바이어스용 고주파 전력이 인가되는 배치대에 대한 대향 전극의 면적이 작은 유도 결합 형태의 플라즈마 처리 장치에 본 발명이 특히 효과적으로 적용될 수 있는 것을 나타냈지만, 이에 한정되지 않고, 배치대에 바이어스용 고주파 전력이 인가되는 플라즈마 처리 장치이면 적용 가능하며, 예를 들면, 마이크로파를 이용한 플라즈마 처리 장치, 또는 대향 전극의 면적이 비교적 큰 용량 결합 형태(평행 평판형)의 플라즈마 처리 장치여도 적용 가능하다.Although the above embodiment shows that the present invention can be particularly effectively applied to an inductively coupled plasma processing apparatus having a small area of the counter electrode with respect to the batch on which the high frequency electric power for bias is applied, For example, a plasma processing apparatus using a microwave, or a plasma processing apparatus of a capacitive coupling type (parallel plate type) having a relatively large area of a counter electrode can be applied Do.

또한 상기 실시 형태에서는, 제 1 개구 배플판 및 제 2 개구 배플판을 배기구 부분에 마련한 예를 나타냈지만, 이에 한정되지 않고, 배기구의 근방이어도 된다. 또한, 제 1 개구 배플판은 반드시 배기 배관의 입구 부분을 덮을 필요는 없고, 배기부에 플라즈마가 리크하는 것을 억제할 수 있는 위치에 배치되면 된다. 또한, 제 1 개구 배플판 및 제 2 개구 배플판을 처리실(4)의 내벽(측벽(4a)의 내측 부분)과 배치대(23)와의 사이의 전체면에 걸쳐 마련해도 된다.In the above-described embodiment, the first opening baffle plate and the second opening baffle plate are provided at the exhaust port portion, but the present invention is not limited to this, and it may be near the exhaust port. Further, the first opening baffle plate does not necessarily have to cover the inlet portion of the exhaust pipe, but may be disposed at a position where the leakage of the plasma to the exhaust portion can be suppressed. The first opening baffle plate and the second opening baffle plate may be provided over the entire surface between the inner wall of the processing chamber 4 (the inner side portion of the side wall 4a) and the placing table 23.

또한 상기 실시 형태에서는, 인접하는 구획 부재의 사이의 에어리어를 처리실의 네 모서리에 형성한 예에 대하여 나타냈지만, 이에 한정되는 것은 아니다.In the above-described embodiment, an example in which the area between adjacent partition members is formed at the four corners of the treatment chamber is shown, but the present invention is not limited thereto.

또한 상기 실시 형태에서는, 제 1 및 제 2 개구 배플판을, 배기 기구의 홀 부분에 적용한 예에 대하여 나타냈지만, 뷰 포트 또는 기판 반입반출구 등, 플라즈마 처리 장치의 처리 용기에 마련된 개구이면 적용할 수 있다.In the above embodiment, the first and second open baffle plates are applied to the hole portion of the exhaust mechanism. However, any openings provided in the processing vessel of the plasma processing apparatus, such as the view port or the substrate loading / .

또한 상기 실시 형태에서는, 본 발명을 플라즈마 에칭 또는 플라즈마 애싱을 행하는 장치에 적용한 경우에 대하여 나타냈지만, CVD 성막 등의 다른 플라즈마 처리 장치에 적용할 수 있다. 또한 상기 실시 형태에서는, 기판으로서 FPD용의 직사각형 기판을 이용한 예를 나타냈지만, 다른 직사각형 기판을 처리하는 경우에도 적용 가능하며, 직사각형에 한정되지 않고 예를 들면 반도체 웨이퍼 등의 원형의 기판에도 적용 가능하다.In the above embodiment, the present invention is applied to a plasma etching or plasma ashing apparatus. However, the present invention can be applied to other plasma processing apparatuses such as a CVD film forming apparatus. In the above embodiment, the rectangular substrate for FPD is used as the substrate. However, the present invention is not limited to the rectangular shape but can be applied to a circular substrate such as a semiconductor wafer Do.

1 : 본체 용기
2 : 유전체 벽(유전체창)
3 : 안테나실
4 : 처리실
13 : 고주파 안테나
14 : 정합기
15 : 고주파 전원
16 : 급전 부재
19 : 급전선
20 : 처리 가스 공급계
22 : 단자
23 : 배치대
27 : 바이어스용 고주파 전원
30 : 배기구
31 : 배기 배관
32 : 자동 압력 제어 밸브(APC)
33 : 진공 펌프
34 : 제 1 개구 배플판
35 : 제 2 개구 배플판
40 : 배기부
41 : 처리 영역
42 : 배기 영역
50 : 구획 부재
34a, 50a, 52a : 접지선
52 : 차폐 부재
60 : 에어리어
100 : 제어부
G : 기판1: Body container
2: Dielectric wall (dielectric window)
3: Antenna room
4: Treatment room
13: High frequency antenna
14: Matching machine
15: High frequency power source
16:
19: feeder line
20: Process gas supply system
22: terminal
23:
27: High frequency power source for bias
30: Exhaust
31: Exhaust piping
32: Automatic pressure control valve (APC)
33: Vacuum pump
34: first opening baffle plate
35: second opening baffle plate
40: exhaust part
41: processing area
42: exhaust area
50: partition member
34a, 50a, 52a:
52: shield member
60: Area
100:
G: substrate

Claims (19)

기판을 수용하여 플라즈마 처리를 실시하는 처리실과,
상기 처리실 내에서 기판이 배치되는 배치면을 가지는 배치대와,
상기 처리실 내로 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급계와,
상기 처리실 내를 배기하는 배기부와,
상기 배치대에 배치된 기판에 대하여 플라즈마 처리를 행하기 위한 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 기구와,
상기 배치대에 바이어스용의 고주파 전력을 인가하기 위한 고주파 전원과,
상기 처리실로부터 상기 배기부에 이르는 배기구 부분 또는 그 근방에 마련된, 복수의 개구를 가지는 제 1 개구 배플판 및 제 2 개구 배플판
을 가지고,
상기 제 1 개구 배플판은 배기 경로의 하류측, 상기 제 2 개구 배플판은 배기 경로의 상류측에 마련되고,
상기 제 1 개구 배플판 및 상기 제 2 개구 배플판은 모두 도전성 재료로 이루어지고, 상기 제 1 개구 배플판은 접지되고, 상기 제 2 개구 배플판은 전기적으로 플로팅 상태이며,
상기 제 1 개구 배플판 및 상기 제 2 개구 배플판은 이들 사이에 안정 방전이 생성되어 플라즈마가 유지되고, 유지된 플라즈마는 상기 제 1 개구 배플판에서 실활되는 것이 가능한 간격으로 마련되어 있고,
상기 제 1 개구 배플판 및 상기 제 2 개구 배플판 사이에는 절연 스페이서가 마련되며,
상기 제 1 개구 배플판과 상기 제 2 개구 배플판과의 간격은 1 mm ~ 10 mm인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.A processing chamber for accommodating the substrate and performing a plasma process;
A placement stage having a placement surface on which the substrate is placed in the treatment chamber;
A process gas supply system for supplying a process gas into the process chamber,
An exhaust part for exhausting the inside of the processing chamber,
A plasma generation mechanism for generating a plasma for performing a plasma treatment on the substrate disposed on the placement table;
A high-frequency power source for applying a high-frequency power for bias to the placement table,
A first opening baffle plate having a plurality of openings and a second opening baffle plate having a plurality of openings provided in the vicinity of the exhaust port portion from the processing chamber to the exhaust portion,
To have,
The first opening baffle plate is provided on the downstream side of the exhaust path and the second opening baffle plate is provided on the upstream side of the exhaust path,
Wherein the first open baffle plate and the second open baffle plate are both made of a conductive material, the first open baffle plate is grounded, the second open baffle plate is electrically floating,
Wherein the first open baffle plate and the second open baffle plate are provided with a stable discharge between them to keep the plasma and hold the plasma at intervals that can be deactivated in the first open baffle plate,
An insulating spacer is provided between the first opening baffle plate and the second opening baffle plate,
And the distance between the first opening baffle plate and the second opening baffle plate is 1 mm to 10 mm. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 개구 배플판은 상기 배기부의 배기 배관의 입구 부분을 덮도록 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first opening baffle plate is provided to cover an inlet portion of an exhaust pipe of the exhaust portion. 삭제delete 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 개구 배플판 및 상기 제 2 개구 배플판은 슬릿 형상 혹은 메시 형상으로 구성되거나, 또는 다수의 펀칭홀을 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the first opening baffle plate and the second opening baffle plate are slit-shaped or mesh-shaped, or have a plurality of punching holes. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 개구 배플판 및 상기 제 2 개구 배플판의 개구율은 61.5 % 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein an aperture ratio of the first opening baffle plate and the second opening baffle plate is 61.5% or less. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
기판에 대하여 플라즈마 처리를 행하는 처리 영역과 상기 배기부에 연결되는 배기 영역으로 구획하는, 도전성 재료로 이루어지며 개구부를 가지지 않는 복수의 구획 부재를 더 가지고, 상기 복수의 구획 부재는 접지 전위에 접속되고, 인접하는 것들의 사이에 상기 처리 영역에 공급된 처리 가스를 상기 배기 영역으로 유도하는 에어리어가 형성되도록 이간되어 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Further comprising: a plurality of partition members made of a conductive material and having no openings, the partition members being divided into a processing region for performing a plasma process on the substrate and an exhaust region connected to the exhaust portion, wherein the plurality of partition members are connected to the ground potential , And an area for leading the process gas supplied to the process area to the exhaust area is formed between adjacent ones of the process areas. 제 6 항에 있어서,
상기 구획 부재와 상이한 높이 위치에, 평면에서 봤을 경우에 상기 에어리어 중 적어도 일부를 차폐하도록 마련되고, 도전성 재료로 이루어지며 또한 개구부를 가지지 않고, 또한 접지 전위에 접속된 차폐 부재를 더 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method according to claim 6,
Characterized by further comprising a shielding member which is made of a conductive material and which is provided so as to shield at least a part of the area when viewed in a plan view at a height position different from that of the partitioning member and which is connected to the ground potential, . 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 처리실은 평면 형상이 직사각형 형상인 공간을 가지고, 상기 배치대는 평면 형상이 직사각형 형상을 이루며, 직사각형 형상의 기판이 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the processing chamber has a space having a rectangular shape in plan view, and the arrangement stand has a rectangular shape in plan view, and a rectangular substrate is disposed. 제 6 항에 있어서,
상기 플라즈마 생성 기구는 상기 처리 영역에 유도 결합 플라즈마를 생성하기 위한 고주파 안테나를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method according to claim 6,
Wherein the plasma generating mechanism has a high frequency antenna for generating inductively coupled plasma in the processing region. 제 9 항에 있어서,
상기 고주파 안테나는 상기 처리실의 상부에 유전체창을 개재하여 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the high frequency antenna is installed on a top of the processing chamber via a dielectric window. 제 9 항에 있어서,
상기 고주파 안테나는 상기 처리실의 상부에 금속창을 개재하여 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the high frequency antenna is installed on an upper portion of the processing chamber via a metal window. 기판을 수용하여 플라즈마 처리를 실시하는 처리실과, 상기 처리실 내에서 기판이 배치되는 배치면을 가지는 배치대와, 상기 처리실 내로 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급계와, 상기 처리실 내를 배기하는 배기부와, 상기 배치대에 배치된 기판에 대하여 플라즈마 처리를 행하기 위한 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 기구와, 상기 배치대에 바이어스용의 고주파 전력을 인가하기 위한 고주파 전원을 가지는 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 처리실에 공급된 처리 가스를 상기 배기부로 유도하는 배기 구조로서,
상기 처리실로부터 상기 배기부에 이르는 배기구 부분 또는 그 근방에 마련된, 복수의 개구를 가지는 제 1 개구 배플판 및 제 2 개구 배플판을 가지고,
상기 제 1 개구 배플판은 배기 경로의 하류측, 상기 제 2 개구 배플판은 배기 경로의 상류측에 마련되고,
상기 제 1 개구 배플판 및 상기 제 2 개구 배플판은 모두 도전성 재료로 이루어지고, 상기 제 1 개구 배플판은 접지되고, 상기 제 2 개구 배플판은 전기적으로 플로팅 상태이며,
상기 제 1 개구 배플판 및 상기 제 2 개구 배플판은 이들 사이에 안정 방전이 생성되어 플라즈마가 유지되고, 유지된 플라즈마는 상기 제 1 개구 배플판에서 실활되는 것이 가능한 간격으로 마련되어 있고,
상기 제 1 개구 배플판 및 상기 제 2 개구 배플판 사이에는 절연 스페이서가 마련되며,
상기 제 1 개구 배플판과 상기 제 2 개구 배플판과의 간격은 1 mm ~ 10 mm인 것을 특징으로 하는 배기 구조.1. A plasma processing apparatus comprising: a processing chamber for receiving a substrate and performing plasma processing; a placement table having a placement surface on which a substrate is placed in the processing chamber; a process gas supply system for supplying a process gas into the process chamber; And a high frequency power supply for applying a high frequency power for bias to the placement table, the plasma processing apparatus comprising: a plasma generator for generating plasma for plasma processing on a substrate placed on the placement table; An exhaust structure for leading a process gas supplied to a process chamber to the process chamber,
A first opening baffle plate and a second opening baffle plate having a plurality of openings provided at or near an exhaust port portion from the processing chamber to the evacuation portion,
The first opening baffle plate is provided on the downstream side of the exhaust path and the second opening baffle plate is provided on the upstream side of the exhaust path,
Wherein the first open baffle plate and the second open baffle plate are both made of a conductive material, the first open baffle plate is grounded, the second open baffle plate is electrically floating,
Wherein the first open baffle plate and the second open baffle plate are provided with a stable discharge between them to keep the plasma and hold the plasma at intervals that can be deactivated in the first open baffle plate,
An insulating spacer is provided between the first opening baffle plate and the second opening baffle plate,
Wherein an interval between the first opening baffle plate and the second opening baffle plate is 1 mm to 10 mm. 제 12 항에 있어서,
상기 제 1 개구 배플판은 상기 배기부의 배기 배관의 입구 부분을 덮도록 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 배기 구조.13. The method of claim 12,
Wherein the first opening baffle plate is provided so as to cover an inlet portion of an exhaust pipe of the exhaust portion. 삭제delete 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 개구 배플판 및 상기 제 2 개구 배플판은 슬릿 형상 혹은 메시 형상으로 구성되거나, 또는 다수의 펀칭홀을 가지는 것을 특징으로 하는 배기 구조.The method according to claim 12 or 13,
Wherein the first opening baffle plate and the second opening baffle plate are slit-shaped or mesh-shaped, or have a plurality of punching holes. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 개구 배플판 및 상기 제 2 개구 배플판의 개구율은 61.5 % 이하인 것을 특징으로 하는 배기 구조.The method according to claim 12 or 13,
Wherein an aperture ratio of the first opening baffle plate and the second opening baffle plate is 61.5% or less. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
기판에 대하여 플라즈마 처리를 행하는 처리 영역과 상기 배기부에 연결되는 배기 영역으로 구획하는, 도전성 재료로 이루어지며 개구부를 가지지 않는 복수의 구획 부재를 더 가지고, 상기 복수의 구획 부재는 접지 전위에 접속되고, 인접하는 것들의 사이에 상기 처리 영역에 공급된 처리 가스를 상기 배기 영역으로 유도하는 에어리어가 형성되도록 이간되어 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 배기 구조.The method according to claim 12 or 13,
Further comprising: a plurality of partition members made of a conductive material and having no openings, the partition members being divided into a processing region for performing a plasma process on the substrate and an exhaust region connected to the exhaust portion, wherein the plurality of partition members are connected to the ground potential , And an area for leading the processing gas supplied to the processing region to the exhausting region is formed between the adjacent ones. 제 17 항에 있어서,
상기 구획 부재와 상이한 높이 위치에, 평면에서 봤을 경우에 상기 에어리어 중 적어도 일부를 차폐하도록 마련되고, 도전성 재료로 이루어지며 또한 개구부를 가지지 않고, 또한 접지 전위에 접속된 차폐 부재를 더 가지는 것을 특징으로 하는 배기 구조.18. The method of claim 17,
Characterized by further comprising a shielding member which is made of a conductive material and which is provided so as to shield at least a part of the area when viewed in a plan view at a height position different from that of the partitioning member and which is connected to the ground potential, Exhaust structure. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 처리실은 평면 형상이 직사각형 형상인 공간을 가지고, 상기 배치대는 평면 형상이 직사각형 형상을 이루며, 직사각형 형상의 기판이 배치되는 것을 특징으로 하는 배기 구조.The method according to claim 12 or 13,
Wherein the processing chamber has a space having a rectangular shape in a planar shape, and the arrangement stand has a rectangular shape in a planar shape, and a rectangular substrate is disposed.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6630649B2 (en) 2016-09-16 2020-01-15 株式会社日立ハイテクノロジーズ Plasma processing method
JP6804392B2 (en) * 2017-06-05 2020-12-23 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing equipment and gas shower head
WO2019053836A1 (en) * 2017-09-14 2019-03-21 株式会社日立ハイテクノロジーズ Plasma processing device and wet cleaning method
JP7166147B2 (en) * 2018-11-14 2022-11-07 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing equipment
JP7232705B2 (en) * 2019-05-16 2023-03-03 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing equipment
CN112117176B (en) * 2019-06-20 2023-03-07 中微半导体设备(上海)股份有限公司 Plasma processing apparatus and plasma processing system
JP7308711B2 (en) * 2019-09-26 2023-07-14 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing equipment
JP7418285B2 (en) 2020-05-27 2024-01-19 東京エレクトロン株式会社 Substrate processing equipment, its manufacturing method, and exhaust structure
JP2022078684A (en) 2020-11-13 2022-05-25 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing apparatus, manufacturing method thereof, and plasma processing method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004006574A (en) * 2002-03-29 2004-01-08 Tokyo Electron Ltd Plasma processing apparatus
JP2011029584A (en) * 2009-01-14 2011-02-10 Tokyo Electron Ltd Inductively coupled plasma processing apparatus

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6289137U (en) * 1985-11-22 1987-06-08
JPH06252245A (en) 1993-02-26 1994-09-09 Tokyo Electron Yamanashi Kk Vacuum processing equipment
US5891350A (en) * 1994-12-15 1999-04-06 Applied Materials, Inc. Adjusting DC bias voltage in plasma chambers
JPH1140398A (en) * 1997-07-23 1999-02-12 Kokusai Electric Co Ltd Plasma producing device
US6051100A (en) * 1997-10-24 2000-04-18 International Business Machines Corporation High conductance plasma containment structure
JP2002299324A (en) * 2001-04-04 2002-10-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Plasma processing method and apparatus
JP4255747B2 (en) * 2003-05-13 2009-04-15 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing apparatus and plasma processing method
KR100503388B1 (en) * 2003-11-14 2005-07-22 주식회사 에이디피엔지니어링 Processing chamber of FPD manufacturing machine for forming uniform plasma
US7416677B2 (en) * 2006-08-11 2008-08-26 Tokyo Electron Limited Exhaust assembly for plasma processing system and method
JP5256866B2 (en) * 2008-02-05 2013-08-07 東京エレクトロン株式会社 Processing equipment
JP5217569B2 (en) * 2008-03-31 2013-06-19 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing equipment
JP5086192B2 (en) * 2008-07-01 2012-11-28 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing equipment
JP5350043B2 (en) * 2009-03-31 2013-11-27 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing apparatus and plasma processing method
US8747610B2 (en) * 2012-03-30 2014-06-10 Tokyo Electron Limited Plasma source pumping and gas injection baffle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004006574A (en) * 2002-03-29 2004-01-08 Tokyo Electron Ltd Plasma processing apparatus
JP2011029584A (en) * 2009-01-14 2011-02-10 Tokyo Electron Ltd Inductively coupled plasma processing apparatus

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