KR20110074726A - Plasma processing apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A plasma processing apparatus is provided to adjust distribution of plasma concentration. CONSTITUTION: An antenna includes a plurality of antenna members which are laterally arranged to each other. A high frequency power supply unit(6) supplies high frequency power to an antenna. A power conductive path(61) is formed to connect one end of the antenna to the high frequency power supply unit. A dielectric window member(32) is prepared between a loading plate and the antenna so as to divide the processing atmosphere.

Description

플라즈마 처리 장치{PLASMA PROCESSING APPARATUS}PLASMA PROCESSING APPARATUS

본 발명은, 예컨대 FPD(flat-panel display) 제조용의 유리 기판 등의 피처리체 등에 대하여 소정의 플라즈마 처리를 행하는 기술에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD This invention relates to the technique which performs predetermined | prescribed plasma processing with respect to to-be-processed objects, such as a glass substrate for flat-panel display (FPD) manufacture, for example.

FPD의 제조 공정에서는, LCD(액정 디스플레이) 기판 등의 피처리체에 에칭 처리나, 성막 처리 등의 소정의 플라즈마 처리를 실시하는 공정이 있다. 이들 공정을 행하는 플라즈마 처리 장치로서는, 예컨대 고밀도의 플라즈마를 생성할 수 있는 것이어서, 유도 결합 플라즈마(ICP)를 이용한 플라즈마 처리 장치가 주목받고 있다. 이 유도 결합 플라즈마 처리 장치는, 예컨대 처리 용기를 유전체 부재에 의해 상하로 구획하고, 그 아래쪽측의 처리 공간에 기판의 탑재대를 마련함과 아울러, 그 위쪽측의 공간에 고주파(RF) 안테나를 배치하여, 이 안테나에 고주파 전력을 공급하는 것에 의해, 상기 처리 공간 내에 유도 결합 플라즈마를 형성하여, 이것에 의해 상기 처리 공간 내에 공급된 처리 가스를 플라즈마화해서, 소정의 플라즈마 처리를 행하도록 구성되어 있다.In the manufacturing process of FPD, there exists a process of performing predetermined plasma processing, such as an etching process and a film-forming process, to a to-be-processed object, such as an LCD (liquid crystal display) board | substrate. As the plasma processing apparatus that performs these processes, for example, a high-density plasma can be generated, and a plasma processing apparatus using inductively coupled plasma (ICP) has attracted attention. The inductively coupled plasma processing apparatus divides the processing container up and down by, for example, a dielectric member, provides a mounting table for the substrate in the processing space on the lower side thereof, and arranges a radio frequency (RF) antenna in the space on the upper side thereof. By supplying high frequency power to the antenna, an inductively coupled plasma is formed in the processing space, thereby converting the processing gas supplied into the processing space to perform a predetermined plasma treatment. .

이러한 유도 결합 플라즈마 처리 장치에서 이용되는 안테나로서는, 일반적으로 안테나선이 평면적으로 고리 형상으로 감긴 스파이럴 안테나가 이용되고 있다. 그리고 대형의 피처리체의 경우에는, 안테나의 임피던스가 커지게 되므로, 복수의 스파이럴 안테나를 조합시켜 이용하는 것이 행해지고 있다. 그러나 FPD 기판용의 유리 기판은 점점 대형화되고 있어, 이 때문에 1개당 스파이럴 안테나도 길어지므로 임피던스가 커져, 그 분만큼 고주파 전류가 감소하여, 고밀도의 플라즈마가 얻어지지 않을 우려가 있다.As an antenna used in such an inductively coupled plasma processing apparatus, a spiral antenna having an antenna line wound in a planar shape is generally used. In the case of a large to-be-processed object, since the impedance of an antenna becomes large, it uses to combine a some spiral antenna. However, the glass substrate for an FPD board | substrate becomes large, and for this reason, since a spiral antenna per piece also becomes long, an impedance becomes large and a high frequency current reduces by that, and there exists a possibility that a high density plasma may not be obtained.

그래서 임피던스를 저하시키기 위해서, 안테나의 분기수를 늘려, 1개당의 스파이럴 안테나를 짧게 하거나, 안테나의 종단 또는 중간부에 콘덴서를 삽입하는 수법이 있지만, 이 경우 안테나의 구조가 복잡화되어, 취급이 어렵게 되고, 또한 피처리체의 면 방향에서의 안테나 전위의 조정 작업도 번잡하게 되어, 결과적으로 균일성이 높은 플라즈마를 얻는 것이 어렵다고 하는 문제가 있다.Therefore, in order to reduce the impedance, there are methods to increase the number of branches of the antenna, to shorten the spiral antenna per unit, or to insert a capacitor at the end or the middle of the antenna. However, in this case, the structure of the antenna is complicated, and the handling becomes difficult. In addition, there is a problem that it is difficult to adjust the antenna potential in the plane direction of the object to be processed, and as a result, it is difficult to obtain a highly uniform plasma.

이 때문에 본 발명자 등은, 안테나를 직선 형상으로 하여 안테나의 길이를 짧게 하고, 이것에 의해 임피던스를 저하시키는 구성에 대하여 검토하고 있다. 그러나 직선 형상의 안테나를 이용하여 대형의 안테나를 구성하기 위해서는, 복수의 안테나를 배열해야 하여, 이 경우 예컨대 도 27에 나타낸 바와 같이, 단지 복수의 동일한 길이의 안테나(11)를 서로 평행하게 소정 간격을 두고 배열하고, 각 안테나(11)의 양단을 도전선(12, 13)에 접속하며, 한쪽의 도전선(12)을 고주파 전원과 정합기를 구비한 고주파 전원부(14)에 접속함과 아울러, 다른쪽의 도전선(13)을 접지하는 구성에서는, 급전점으로부터 각 안테나(11)를 거쳐서 접지점에 이르는 경로의 임피던스가 각 안테나(11) 사이에서 다르기 때문에, 각 안테나(11)에 흐르는 전류의 크기가 달라지게 되어, 피처리체의 면 방향에 대해 균일성이 높은 플라즈마를 발생하기 어렵게 된다.For this reason, the present inventors have investigated the structure which makes an antenna linear and shortens the length of an antenna and thereby reduces an impedance. However, in order to form a large antenna using a linear antenna, a plurality of antennas must be arranged. In this case, for example, as illustrated in FIG. 27, only a plurality of equal length antennas 11 are parallel to each other at predetermined intervals. And connecting both ends of each antenna 11 to the conductive lines 12 and 13, and connecting one conductive line 12 to the high frequency power supply unit 14 having a high frequency power source and a matching device. In the configuration in which the other conductive line 13 is grounded, since the impedance of the path from the feed point to the ground point via each antenna 11 is different between the antennas 11, the current flowing through each antenna 11 Since the size is changed, it becomes difficult to generate a plasma having high uniformity with respect to the surface direction of the workpiece.

한편, 특허 문헌 1에는 직선 형상의 안테나를 이용하여 유도 결합 플라즈마를 생성하는 장치에 있어서, 8개의 직선 형상의 금속 도체 소자(51~58)를 서로 평행하게 배치한 평면 코일(34)을 구비하는 구성이 기재되어 있다. 이들 소자(51~58) 중, 중앙의 2개의 소자(54, 55)는 각기 케이블(67, 72)에 접속되는 단자(62, 64)까지의 전기적인 길이가 동일하게 설정되어 있다.On the other hand, Patent Document 1, in a device for generating an inductively coupled plasma using a linear antenna, comprising a planar coil 34 in which eight linear metallic conductor elements 51 to 58 are arranged in parallel with each other. The configuration is described. Among these elements 51 to 58, the two elements 54 and 55 in the center have the same electrical lengths to the terminals 62 and 64 connected to the cables 67 and 72, respectively.

그러나 이 장치에 있어서도, 평면 코일(34)의 외측으로 향하는 것에 동반하여, 케이블(67)로부터 소자(51~58)를 거쳐서 케이블(72)에 이르는 경로의 전기적인 길이의 변화가 커지기 때문에, 결과적으로 평면 코일(34)의 면 내에서 균일한 임피던스를 얻는 것은 불가능하다. 또한 이 장치에서는, 예컨대 1변이 75㎝×85㎝의 크기의 평면 직사각형 구조를 갖는 액정 디스플레이를 처리하는 것을 목적으로 하고 있으며, 상기 각 도체 소자(51~58)의 길이를, 고주파원(38)으로부터 유도되는 주파수(13.56㎒)의 파장(22.53m)의 약 1/16인 1.41m 정도로 설정하는 것에 의해, 각 도체 소자(51~58)에서의 전류 및 전압 변동이 커지지 않도록 하고 있다.However, even in this apparatus, the change in the electrical length of the path from the cable 67 to the cable 72 through the elements 51 to 58 is accompanied by the outward movement of the planar coil 34, resulting in a consequent increase. Therefore, it is impossible to obtain a uniform impedance in the plane of the planar coil 34. Moreover, in this apparatus, it aims at processing the liquid crystal display which has a planar rectangular structure of the size of 75 cm x 85 cm, for example, and the length of each said conductor element 51-58 is the high frequency source 38. As shown in FIG. By setting it to about 1.41m, which is about 1/16 of the wavelength (22.53m) of the frequency (13.56MHz) derived from, the current and voltage fluctuations in the respective conductor elements 51 to 58 are prevented from increasing.

그러나 최근에는 점점 기판이 대형화되는 경향이 있어, 1변이 2m 정도의 보다 큰 유리 기판을 처리하는 경우도 있지만, 특허 문헌 1의 금속 도체 소자(51~58)의 길이로는 이러한 크기의 유리 기판에 대해서는 균일성이 높은 플라즈마 처리를 하는 것은 어렵다. 또한 금속 도체 소자(51~58)를 2m 이상으로 길게 하면, 임피던스가 증가하게 되기 때문에, 이 점으로부터도 본 발명의 과제를 해결하는 것은 곤란하다.
In recent years, however, the substrate tends to be larger in size, and one side may process a larger glass substrate of about 2 m. However, the length of the metal conductor elements 51 to 58 of Patent Document 1 is not limited to the size of the glass substrate. It is difficult to perform a plasma treatment with high uniformity. In addition, since the impedance increases when the metal conductor elements 51 to 58 are longer than 2 m, it is difficult to solve the problems of the present invention from this point as well.

일본 특허 공표 제2001-511945호 공보(도 2)Japanese Patent Publication No. 2001-511945 (FIG. 2)

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 안테나를 이용하여 유도 결합 플라즈마를 발생시켜, 피처리체에 대해 플라즈마 처리를 행하는 장치에 있어서, 안테나의 임피던스의 증가를 억제함과 아울러, 피처리체의 면 방향의 전계 분포를 조정하여, 이것에 의해 플라즈마 밀도 분포를 조정할 수 있는 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an inductively coupled plasma using an antenna to perform a plasma treatment on an object to be treated. An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus in which the electric field distribution in the plane direction of the liquid body is adjusted and thereby the plasma density distribution can be adjusted.

이를 위해서, 본 발명의 플라즈마 처리 장치는, 처리 가스가 공급된 처리 용기 내에 유도 전계를 발생시켜, 처리 가스를 플라즈마화하여 처리 용기 내의 탑재대에 탑재된 피처리체에 대해 플라즈마 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 탑재대와 처리 분위기를 사이에 두고 대향하도록 상기 처리 분위기 외부에 마련되고, 각각 길이가 동일하며, 서로 횡으로 평행하게 나열되어 구성된 복수의 직선 형상의 안테나 부재를 포함하는 안테나와, 상기 안테나에 고주파 전력을 공급하기 위한 고주파 전원부와, 상기 안테나의 일단측을 상기 고주파 전원부에 접속하기 위한 전원측 도전로와, 상기 안테나의 타단측을 접지점에 접속하기 위한 접지측 도전로와, 상기 전원측 도전로 및 접지측 도전로 중 적어도 한쪽에 마련되고, 안테나의 전위 분포를 조정하기 위한 전위 분포 조정용의 콘덴서를 구비하되, 상기 고주파 전원부로부터 각 안테나 부재를 거쳐서 접지점에 이르기까지의 각 고주파 경로의 임피던스가 서로 동일하게 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.For this purpose, the plasma processing apparatus of the present invention generates an induction electric field in a processing container supplied with the processing gas, converts the processing gas into plasma, and performs a plasma processing on the target object mounted on the mounting table in the processing container. An antenna comprising: a plurality of linear antenna members provided on the outside of the processing atmosphere so as to face each other with the mounting table and the processing atmosphere interposed therebetween, the lengths being the same, and arranged side by side in parallel with each other; A high frequency power supply unit for supplying high frequency power to the antenna, a power supply side conductive path for connecting one end of the antenna to the high frequency power supply unit, a ground side conductive path for connecting the other end of the antenna to a ground point, and the power supply side At least one of the conductive path and the ground-side conductive path, A capacitor for adjusting the potential distribution for adjustment is provided, wherein the impedances of the high frequency paths from the high frequency power supply unit to the ground point through each antenna member are set to be equal to each other.

또한, 본 발명의 플라즈마 처리 장치는, 처리 가스가 공급된 처리 용기 내에 유도 전계를 발생시켜, 처리 가스를 플라즈마화하여 처리 용기 내의 탑재대에 탑재된 피처리체에 대해 플라즈마 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 탑재대와 처리 분위기를 사이에 두고 대향하도록 당해 처리 분위기 외부에 마련되고, 각각 길이가 동일하며, 서로 횡으로 평행하게 나열되어 구성된 복수의 직선 형상의 안테나 부재를 포함하는 안테나와, 상기 안테나에 고주파 전력을 공급하기 위한 고주파 전원부와, 상기 안테나의 일단측을 상기 고주파 전원부에 접속하기 위한 전원측 도전로와, 상기 안테나의 타단측을 접지점에 접속하기 위한 접지측 도전로와, 상기 전원측 도전로 및 접지측 도전로 중 적어도 한쪽에 마련되고, 안테나의 전위 분포를 조정하기 위한 전위 분포 조정용의 콘덴서와, 상기 전원측 도전로 및 접지측 도전로 중 적어도 한쪽에 마련되고, 상기 고주파 전원부로부터 각 안테나 부재를 거쳐서 상기 접지점에 이르기까지의 고주파 경로의 임피던스를 조정하기 위한 임피던스 조정용의 콘덴서를 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the plasma processing apparatus of the present invention generates a induction electric field in a processing container supplied with a processing gas, converts the processing gas into a plasma, and performs a plasma processing on a target object mounted on a mounting table in the processing container. An antenna comprising: a plurality of linear antenna members provided outside the processing atmosphere so as to face the mounting table and the processing atmosphere therebetween, each having the same length, and arranged in parallel to each other; A high frequency power supply for supplying high frequency power to the antenna, a power supply side conductive path for connecting one end of the antenna to the high frequency power supply part, a ground side conductive path for connecting the other end of the antenna to a ground point, and the power supply side conduction It is provided on at least one of the furnace and the ground-side conductive path, and adjusts the potential distribution of the antenna. For adjusting the impedance of the high-frequency path from the high-frequency power supply unit to the ground point through each antenna member, provided in at least one of a capacitor for adjusting potential distribution and a power-side conductive path and a ground-side conductive path. It characterized by comprising a capacitor of.

안테나 부재끼리의 간격은 조정 가능하게 구성되어 있더라도 좋고, 그 경우, 예컨대 상기 안테나 부재의 일단측 및 타단측은 안테나 부재의 배열 방향으로 이동 가능한 이동부에 접속되어 있더라도 좋다.The distance between the antenna members may be configured to be adjustable, and in that case, for example, one end side and the other end side of the antenna member may be connected to a moving part movable in the arrangement direction of the antenna member.

또한, 예컨대 각각 길이가 동일한 복수의 직선 형상의 안테나 부재는, 서로 인접하고, 또한 서로 병렬 접속하여 이루어지는 세그먼트를 형성하고, 그 세그먼트가 복수 배치되어 있더라도 좋고, 여기서 상기 세그먼트는 짝수개 배치되고, 상기 전원측 도전로 및 접지측 도전로는, 각 세그먼트의 사이에서 상기 고주파 경로의 물리적 길이가 동일하게 되도록, 서로 인접하는 세그먼트끼리를 결선(結線)하여 토너먼트(tournament)의 조합을 정하는 선도(線圖) 형상이고 계단 형상으로 배선되는 것이 바람직하다. 또 어느 세그먼트에 있어서도 상기 안테나 부재의 배열 간격이 동일한 것이 바람직하다.For example, a plurality of linear antenna members each having the same length may form segments formed by being adjacent to each other and connected in parallel to each other, and a plurality of segments may be arranged, wherein the segments are evenly arranged. A power supply-side conductive path and a ground-side conductive path are lines for determining a combination of tournaments by connecting adjacent segments to each other so that the physical length of the high frequency path is the same between each segment. It is preferable to shape and to wire in staircase shape. Moreover, it is preferable that the arrangement | interval spacing of the said antenna member is the same also in any segment.

또한 상기 안테나는, 복수의 안테나 부재가 서로 제 1 간격으로 배열된 복수의 밀(密)한 부분 영역과, 이들 밀한 부분 영역끼리의 사이에 마련되고, 복수의 안테나 부재가 서로 상기 제 1 간격보다도 큰 제 2 간격으로 배열된 소(疎)한 부분 영역을 더 구비하도록 구성하여도 좋다. 여기서 상기 제 1 간격은 상기 세그먼트를 구성하는 안테나 부재의 간격이고, 상기 제 2 간격은 서로 인접하는 세그먼트끼리의 간격으로 할 수 있다. 상기 세그먼트끼리의 간격은 예컨대 조정 가능하게 구성되어 있다. 또한, 상기 세그먼트의 일단 및 타단측은, 예컨대 상기 세그먼트의 배열 방향으로 이동 가능한 이동부에 접속되어 있다.The antenna is provided between a plurality of dense partial regions in which a plurality of antenna members are arranged at a first interval from each other and these dense partial regions, and a plurality of antenna members are formed from each other than the first interval. You may comprise so that the small partial area | region arranged at a large 2nd space | interval may be further provided. Here, the first interval may be an interval between antenna members constituting the segment, and the second interval may be an interval between adjacent segments. The space | interval of the said segments is comprised so that adjustment is possible, for example. In addition, one end and the other end side of the segment are connected to, for example, a moving part that is movable in the arrangement direction of the segment.

또한 상기 처리 분위기를 구획하기 위해서 상기 탑재대와 안테나 사이에 마련된 유전체창 부재를 더 구비하며, 이 유전체창 부재는, 상기 탑재대와 대향하도록 마련된 복수의 판 형상의 유전성 부재와, 이 유전성 부재를 지지하기 위해서, 상기 유전성 부재의 길이 방향을 따라, 상기 안테나 부재와 직교하도록 마련된 복수의 칸막이부를 구비하도록 구성하여도 좋다.A dielectric window member is further provided between the mounting table and the antenna for partitioning the processing atmosphere, and the dielectric window member includes a plurality of plate-shaped dielectric members provided to face the mounting table, and the dielectric member. In order to support, you may comprise so that the some partition part provided so that it may orthogonally cross the said antenna member along the longitudinal direction of the said dielectric member.

여기서 상기 칸막이부의 내부에는 처리 가스실이 형성됨과 아울러, 칸막이부의 하면에는, 상기 처리 용기에 처리 가스를 공급하기 위해서, 상기 처리 가스실과 연통하는 가스 공급 구멍이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한 상기 복수의 칸막이부는 각기 매달림 지지부에 의해 상기 처리 용기의 천장부로부터 매달아지도록 마련되고, 이 매달림 지지부의 내부에는, 상기 칸막이 프레임부의 처리 가스실과 연통하는 처리 가스의 통로(通流路)가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또 상기 전위 분포 조정용의 콘덴서는 상기 안테나 부재의 길이 방향 중앙 부위의 전위가 영(zero)으로 되도록 임피던스의 조정을 행하기 위한 것이다.
Here, it is preferable that a processing gas chamber is formed inside the partition portion, and a gas supply hole communicating with the processing gas chamber is formed on the lower surface of the partition portion to supply the processing gas to the processing container. In addition, the plurality of partitions are provided to be suspended from the ceiling of the processing container, respectively, by a suspension support, and a passage of a processing gas communicating with the processing gas chamber of the partition frame is formed inside the suspension support. It is desirable to have. The capacitor for adjusting the potential distribution is for adjusting impedance so that the potential of the center portion in the longitudinal direction of the antenna member becomes zero.

본 발명에 의하면, 안테나를 이용하여 유도 결합 플라즈마를 발생시켜, 피처리체에 대해 플라즈마 처리를 행하는 장치에 있어서, 직선 형상의 동일한 길이의 안테나 부재를 배열하여 안테나를 구성하고 있기 때문에, 안테나 부재의 임피던스의 증가가 억제되어, 고밀도의 플라즈마를 생성할 수 있다. 또한 본 발명의 제 1 발명에 의하면, 고주파 전원부로부터 각 안테나 부재를 거쳐서 접지점에 이르기까지의 각 고주파 경로의 임피던스가 서로 동일하게 되도록 설정되어 있기 때문에, 피처리체의 면 방향의 전계의 균일성이 향상하여, 이것에 의해 균일성이 높은 플라즈마를 생성할 수 있어, 피처리체에 대해 면내 균일성이 높은 플라즈마 처리를 행할 수 있다.According to the present invention, in the apparatus for generating an inductively coupled plasma using an antenna and performing a plasma treatment on an object to be processed, the antenna member is formed by arranging antenna members having the same length in a straight line, and thus the impedance of the antenna member. The increase in can be suppressed to generate a high density plasma. Further, according to the first invention of the present invention, since the impedances of the high frequency paths from the high frequency power supply unit to the ground point through each antenna member are set to be the same, the uniformity of the electric field in the plane direction of the object to be processed is improved. This makes it possible to generate a highly uniform plasma, and to perform a plasma treatment having high in-plane uniformity with respect to the target object.

또 본 발명의 제 2 발명에 의하면, 임피던스 조정용의 콘덴서에 의해, 안테나 부재에 나누어 상기 고주파 경로의 임피던스를 조정할 수 있기 때문에, 당해 고주파 경로의 임피던스의 조정의 자동도가 높아진다. 예컨대 피처리체의 면 방향의 전계의 균일성을 높이거나, 안테나 부재가 다수 마련되는 경우에는, 안테나 부재의 배열 방향의 내측과 외측 사이에서 전계 분포를 변화시키는 전계 분포의 조정을 행할 수 있기 때문에, 결과적으로 피처리체에 대한 플라즈마 처리의 균일성을 향상시킬 수 있다.
In addition, according to the second invention of the present invention, the impedance of the high frequency path can be adjusted by dividing the antenna member by the capacitor for impedance adjustment, thereby increasing the accuracy of the adjustment of the impedance of the high frequency path. For example, when the uniformity of the electric field in the plane direction of the object to be processed is increased or when a large number of antenna members are provided, the electric field distribution can be adjusted to change the electric field distribution between the inner side and the outer side in the arrangement direction of the antenna member. As a result, the uniformity of the plasma treatment with respect to the workpiece can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치를 나타내는 종단면도,
도 2는 상기 플라즈마 처리 장치의 일부를 나타내는 개략 사시도,
도 3은 상기 플라즈마 처리 장치에 마련되는 안테나와 유전체창 부재를 나타내는 평면도와, 유전체창 부재의 단면도,
도 4는 상기 플라즈마 처리 장치에 마련되는 안테나와 유전체창 부재를 나타내는 평면도와, 도전로의 접속도,
도 5는 안테나의 전위와 고주파 경로 상의 위치의 관계를 나타내는 특성도와, 플라즈마 밀도와 고주파 경로 상의 위치의 관계를 나타내는 특성도,
도 6은 안테나의 전위와 고주파 경로 상의 위치의 관계를 나타내는 특성도와, 플라즈마 밀도와 고주파 경로 상의 위치의 관계를 나타내는 특성도,
도 7은 안테나의 전위의 시간 변화를 나타내는 특성도,
도 8은 안테나 부재의 배열 방법과, 플라즈마 밀도의 관계를 나타내는 특성도,
도 9는 안테나의 다른 구성예를 나타내는 평면도,
도 10은 안테나의 다른 예를 나타내는 평면도,
도 11은 안테나의 다른 예를 나타내는 사시도,
도 12는 상기 안테나를 구성하는 안테나 부재의 상세를 나타내는 사시도,
도 13은 상기 안테나의 도전로를 나타낸 개략도,
도 14는 상기 안테나 부재의 배치와 형성되는 플라즈마 밀도 분포의 관계를 나타내는 설명도,
도 15는 상기 안테나 부재의 배치와 형성되는 플라즈마 밀도 분포의 관계를 나타내는 설명도,
도 16은 상기 안테나 부재의 배치와 형성되는 플라즈마 밀도 분포의 관계를 나타내는 설명도,
도 17은 상기 안테나 부재의 배치와 형성되는 플라즈마 밀도 분포의 관계를 나타내는 설명도,
도 18은 상기 안테나 부재의 배치와 형성되는 플라즈마 밀도 분포의 관계를 나타내는 설명도,
도 19는 안테나의 또 다른 예를 나타내는 사시도,
도 20은 상기 안테나의 도전로를 나타낸 개략도,
도 21은 안테나의 또 다른 예를 나타내는 평면도 및 측면도,
도 22는 상기 안테나를 포함하는 플라즈마 처리 장치의 개략 구성도,
도 23은 상기 플라즈마 처리 장치의 레시피(recipe)의 일례를 나타내는 설명도,
도 24는 평가 시험의 애싱 레이트의 분포를 나타내는 그래프,
도 25는 평가 시험의 애싱 레이트의 분포를 나타내는 그래프,
도 26은 평가 시험의 애싱 레이트의 분포를 나타내는 그래프,
도 27은 종래의 직선 형상의 안테나 부재에서의 고주파 전원부와의 접속 관계를 나타내는 평면도.1 is a longitudinal sectional view showing a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a schematic perspective view showing a part of the plasma processing apparatus;
3 is a plan view showing an antenna and a dielectric window member provided in the plasma processing apparatus, a sectional view of the dielectric window member,
4 is a plan view showing an antenna and a dielectric window member provided in the plasma processing apparatus, a connection diagram between conductive paths,
5 is a characteristic diagram showing the relationship between the potential of the antenna and the position on the high frequency path, and a characteristic diagram showing the relationship between the plasma density and the position on the high frequency path;
6 is a characteristic diagram showing the relationship between the potential of the antenna and the position on the high frequency path, and a characteristic diagram showing the relationship between the plasma density and the position on the high frequency path;
7 is a characteristic diagram showing a time variation of the potential of the antenna;
8 is a characteristic diagram showing a relationship between an antenna member arrangement method and a plasma density;
9 is a plan view showing another example of the configuration of an antenna;
10 is a plan view showing another example of an antenna;
11 is a perspective view showing another example of an antenna;
12 is a perspective view showing details of an antenna member constituting the antenna;
13 is a schematic diagram showing a conductive path of the antenna,
14 is an explanatory diagram showing a relationship between an arrangement of the antenna member and a plasma density distribution formed;
15 is an explanatory diagram showing a relationship between an arrangement of the antenna member and a plasma density distribution formed;
16 is an explanatory diagram showing a relationship between the arrangement of the antenna member and the plasma density distribution formed;
17 is an explanatory diagram showing a relationship between an arrangement of the antenna member and a plasma density distribution formed;
18 is an explanatory diagram showing a relationship between an arrangement of the antenna member and a plasma density distribution formed;
19 is a perspective view showing still another example of an antenna;
20 is a schematic diagram showing a conductive path of the antenna;
21 is a plan view and a side view showing still another example of an antenna;
22 is a schematic configuration diagram of a plasma processing apparatus including the antenna;
23 is an explanatory diagram showing an example of a recipe of the plasma processing apparatus;
24 is a graph showing a distribution of ashing rates of evaluation tests;
25 is a graph showing a distribution of ashing rates of evaluation tests;
26 is a graph showing a distribution of ashing rates of evaluation tests;
Fig. 27 is a plan view showing a connection relationship with a high frequency power supply unit in a conventional linear antenna member.

이하, 본 발명의 플라즈마 처리 장치의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 상기 플라즈마 처리 장치의 종단면도이며, 도 1 중 2는 예는 각통(角筒) 형상으로 기밀하게 구성됨과 아울러 접지된 처리 용기이다. 이 처리 용기(2)는 도전성 재료 예컨대 알루미늄에 의해 구성됨과 아울러, 고주파를 투과하는 유전체창 부재(3)보다 그 내부를 기밀하게 상하로 구획되고, 상기 유전체창 부재(3)의 상방측(上方側)은 안테나실(21), 하방측(下方側)은 플라즈마 생성실(22)로서 구성되어 있다. 상기 플라즈마 생성실(22)의 내부에는, 기판인 유리 기판 G를 탑재하기 위한 탑재대(27)가 마련되어 있다. 상기 유리 기판 G로서는, 예컨대 FPD 제조용의 1변이 2m인 직사각형 형상으로 형성된 방형의 유리 기판이 사용된다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of the plasma processing apparatus of this invention is described with reference to drawings. FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of the plasma processing apparatus, and FIG. 1 is an example of a processing container grounded and airtightly configured in a rectangular cylinder shape. The processing container 2 is made of a conductive material such as aluminum, and is partitioned up and down in an airtight manner than the dielectric window member 3 that transmits high frequency, and is located above the dielectric window member 3. I) is configured as an antenna chamber 21 and a lower side as a plasma generating chamber 22. As shown in FIG. Inside the plasma generation chamber 22, a mounting table 27 for mounting the glass substrate G as a substrate is provided. As said glass substrate G, the square glass substrate formed in the rectangular shape whose 1 side for FPD manufacture is 2 m, for example is used.

상기 탑재대(27)는, 그 측주부(側周部) 및 바닥부의 주연측을 절연 부재(28)에 의해 둘러싸이고 있으며, 이 절연 부재(28)에 의해 처리 용기(2)의 바닥벽에 대하여 절연된 상태로 지지되게 되어 있다. 또한, 탑재대(27)에는, 당해 탑재대(27)에 바이어스용의 고주파 전력 예컨대 주파수가 3.2㎒인 고주파 전력을 공급하기 위한 바이어스용 고주파 전원과 정합기를 구비한 바이어스용 고주파 전원부(29)가 접속되어 있다. 또한, 탑재대(27)에는, 외부의 반송 수단과의 사이에서 유리 기판 G의 주고받기를 행하기 위한 도시하지 않은 승강 핀이 내장되어 있다.The mounting table 27 is surrounded by the insulating member 28 around the side circumferential part and the peripheral edge of the bottom part, and the insulating member 28 is attached to the bottom wall of the processing container 2 by the insulating member 28. It is supported in an insulated state. The mounting table 27 includes a bias high frequency power supply unit 29 having a bias high frequency power supply for supplying a high frequency power for bias, for example, a high frequency power having a frequency of 3.2 MHz, and a matching device. Connected. In addition, the mounting base 27 incorporates a lifting pin (not shown) for exchanging the glass substrate G with the external conveying means.

상기 유전체창 부재(3)는 처리 분위기를 구획하기 위해서, 플라즈마 생성실(22)의 천장부를 구성하도록, 상기 탑재대(27)에 대향하여 마련된 대략 판 형상체이며, 예컨대 알루미늄 등의 금속 재료에 의해 구성된 들보부(31)와 이 들보부(31)에 그 측부(側部)를 지지되는 판 형상의 유전체 부재(32)를 구비하고 있다. 상기 유전체 부재(32)는 예컨대 석영이나 산화알루미늄(Al2O3) 등의 세라믹 등에 의해 구성된다. 또한 유리 기판 G에 대해 플라즈마 처리를 행할 때에는 플라즈마 생성실(22) 내부의 압력이 진공 상태로 설정되어, 소정의 강도가 요구되므로, 그 두께는 예컨대 약 30㎜ 정도로 설정되어 있다.The dielectric window member 3 is a substantially plate-like body provided opposite to the mounting table 27 so as to form a ceiling of the plasma generating chamber 22 in order to partition the processing atmosphere. For example, the dielectric window member 3 is formed of a metal material such as aluminum. The beam part 31 comprised by this and the said board | substrate part 31 are provided with the plate-shaped dielectric member 32 which supports the side part. The dielectric member 32 is made of, for example, a ceramic such as quartz or aluminum oxide (Al 2 O 3 ). When the plasma processing is performed on the glass substrate G, the pressure inside the plasma generating chamber 22 is set in a vacuum state, and a predetermined intensity is required, so that the thickness is set to about 30 mm, for example.

상기 들보부(31)는, 도 2의 개략 사시도 및 도 3의 평면도에 나타낸 바와 같이, 처리 용기(2)의 측벽으로부터 내부로 돌출하고, 안테나실(21)의 바닥부를 구성하는 외부 프레임부(33)와, 이 외부 프레임부(33)의 안쪽에, 도면 중 Y 방향으로 서로 평행하게 신장되는 복수개 예컨대 4개의 칸막이부(34)를 구비하고 있다. 이 칸막이부(34)에 의해 외부 프레임부(33)의 안쪽에는, 상기 Y 방향으로 평행한 5개의 분할 영역이 형성되며, 이들 분할 영역의 각각에 상기 유전체 부재(32)가 마련된다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 예컨대 외부 프레임부(33)와 칸막이부(34)에는 유전체 부재(32)를 지지하기 위한 단부(35)가 형성됨과 아울러, 상기 유전체 부재(32)에도 이 단부(35)에 엔게이징(engage)하는 단부(36)가 형성되고, 들보부(31)에 유전체 부재(32)가 감입되어, 유전체창 부재(3)가 구성되게 되어 있다.As shown in the schematic perspective view of FIG. 2 and the plan view of FIG. 3, the beam part 31 protrudes from the side wall of the processing container 2 to the inside and constitutes an outer frame part that constitutes the bottom of the antenna chamber 21 ( 33 and a plurality of, for example, four partition portions 34 extending in parallel to each other in the Y-direction in the figure. By the partition portion 34, five divided regions parallel to the Y direction are formed inside the outer frame portion 33, and the dielectric member 32 is provided in each of these divided regions. As shown in FIG. 1, for example, an outer end portion 35 for supporting the dielectric member 32 is formed in the outer frame portion 33 and the partition portion 34, and the end portion 35 also exists in the dielectric member 32. An end portion 36 is formed in the (), and the dielectric member 32 is inserted into the beam portion 31 to form the dielectric window member 3.

이러한 유전체창 부재(3)는, 도 1 중 Z 방향으로 신장되는 매달림 지지부(4)에 의해 처리 용기(2)의 천장부에서 매달아진 상태에서, 당해 유전체창 부재(3)가 수평으로 되도록 처리 용기(2)에 마련되어 있다. 상기 매달림 지지부(4)는 그 내부에 처리 가스의 통로(41)가 형성되어 있고, 그 일단측이 칸막이부(34)의 상면에 접속되고, 그 타단측이 처리 용기(2)의 천장부(20)에 접속되어 있다.The dielectric window member 3 is suspended in the ceiling of the processing container 2 by the suspension support 4 extending in the Z direction in FIG. 1 so that the dielectric window member 3 is horizontal. It is provided in (2). The suspension support portion 4 has a passage 41 of a processing gas formed therein, one end of which is connected to the upper surface of the partition portion 34, and the other end thereof is a ceiling portion 20 of the processing container 2. )

또한 도 3(b)의 유전체창 부재(3)의 A-A' 단면도에 나타낸 바와 같이, 칸막이부(34)의 내부에는 그 길이 방향(도면 중 Y 방향)을 따라, 상기 매달림 지지부(4)의 통로(41)와 연통하도록 처리 가스실(42)이 형성됨과 아울러, 칸막이부(34)의 하면에는 다수의 가스 공급 구멍(43)이 그 길이 방향을 따라 소정 간격을 두고 마련되어 있다.In addition, as shown in the AA ′ cross-sectional view of the dielectric window member 3 in FIG. 3B, the partition 34 has a passageway along the longitudinal direction (Y direction in the drawing) of the partition 34. The processing gas chamber 42 is formed so as to communicate with the 41, and a plurality of gas supply holes 43 are provided on the lower surface of the partition portion 34 at predetermined intervals along the longitudinal direction thereof.

또 처리 용기(2)의 천장부(20)에는, 상기 매달림 지지부(4)의 통로(41)와 연통하도록 가스 유로(44)가 형성되어 있고, 이 가스 유로(44)에는 처리 가스 공급계(45)가 접속되어 있다. 이 처리 가스 공급계(45)는 가스 유로(44)에 접속되는 가스 공급로(45a), 유량 조정부(45b), 처리 가스 공급원(45c)을 구비하고 있다. 이와 같이 유전체창 부재(3)는 처리 가스를 플라즈마 생성실(22) 내에 공급하는 가스 공급 수단을 겸용하고 있으며, 처리 가스 공급계(45)로부터 매달림 지지부(4)를 거쳐서 칸막이부(34)에 공급된 처리 가스는 칸막이부(34)의 하면의 가스 공급 구멍(43)을 통해 플라즈마 생성실(22) 내에 공급되게 되어 있다.Moreover, the gas flow path 44 is formed in the ceiling part 20 of the processing container 2 so that the passage 41 of the said suspension support part 4 may communicate, and this gas flow path 44 has a process gas supply system 45. ) Is connected. This process gas supply system 45 is provided with the gas supply path 45a connected to the gas flow path 44, the flow volume adjusting part 45b, and the process gas supply source 45c. In this manner, the dielectric window member 3 also serves as a gas supply means for supplying the processing gas into the plasma generation chamber 22, and passes through the suspension support portion 4 from the processing gas supply system 45 to the partition portion 34. The supplied processing gas is supplied into the plasma generation chamber 22 through the gas supply hole 43 in the lower surface of the partition 34.

이렇게 해서 유전체창 부재(3)에 의해 형성된 상기 안테나실(21)에는, 유전체창 부재(3) 근방에, 상기 유전체창 부재(3)에 대향하도록 직선 형상의 안테나 부재(51)가 평면적으로 배열된 안테나(5)가 마련되어 있다. 이 안테나(5)는, 각각 길이가 동일한 복수의 직선 형상의 안테나 부재(51)를 서로 횡으로 평행하게 나열되고, 또한 서로 병렬 접속하여 이루어지는 세그먼트(52)의 복수를, 횡으로 평행하게 배치하여 구성되어 있다. 본 예에서는, 상기 안테나 부재(51)는, 유전체창 부재(3)의 칸막이부(34)와 직교하도록 도면 중 X 방향으로 신장하도록 배열되어 있다. 또 도면에 있어서는, 도시의 혼란을 피하기 위해서, 안테나 부재(51)를 검은 1개의 선으로 나타내고 있다.In this manner, in the antenna chamber 21 formed by the dielectric window member 3, a linear antenna member 51 is arranged in a planar manner in the vicinity of the dielectric window member 3 so as to face the dielectric window member 3. An antenna 5 is provided. This antenna 5 arranges the plurality of segments 52 formed by parallelly arranging a plurality of linear antenna members 51 having the same length in parallel to each other and laterally parallel to each other. Consists of. In this example, the antenna member 51 is arranged to extend in the X direction in the drawing so as to be orthogonal to the partition portion 34 of the dielectric window member 3. In addition, in order to avoid the confusion of illustration, the antenna member 51 is shown by the black line.

본 예의 세그먼트(52)는, 동일 직경이며 물리적인 길이가 동일한 복수개, 예컨대 4개의 안테나 부재(51)를 서로 횡으로 평행하고, 또한 등간격으로 나열되며, 그 길이 방향(X 방향)의 양단측이 각기 도면 중 Y 방향으로 신장되는 안테나 부재(50)에 의해 접속되어, 각 안테나 부재(51)가 서로 병렬 접속되도록 구성되어 있다.The segments 52 of the present example are arranged in a plurality of, for example, four antenna members 51 having the same diameter and the same physical length laterally parallel to each other and at equal intervals, and both end sides in the longitudinal direction (X direction). Each of the antenna members 51 is connected to each other in parallel by the antenna members 50 extending in the Y direction in the drawings.

그리고 안테나(5)에는, 짝수개의 세그먼트(52)가 배치되어 있고, 본 예에서는 2n개 예컨대 22개(4개)의 세그먼트(52)가 마련되어 있다. 이들 세그먼트(52)(52A~52D)는 서로 인접하는 세그먼트(52)의 안테나 부재(51)끼리가 서로 평행하게 마련됨과 아울러, 하나의 세그먼트(52)를 구성하는 안테나 부재(51)끼리의 간격 L1보다도 서로 인접하는 세그먼트(52)끼리의 간격 L2쪽이 커지도록 배열되어 있다.And even-numbered segments 52 are arrange | positioned at the antenna 5, In this example, 2n pieces, for example, 2 ( 2 ) (4) segments 52 are provided. These segments 52 and 52A to 52D are provided with the antenna members 51 of the segments 52 adjacent to each other in parallel with each other, and are spaced between the antenna members 51 constituting one segment 52. It is arrange | positioned so that the space | interval L2 side of the segments 52 adjacent to each other may become larger than L1.

이것에 의해 안테나(5)는, 복수의 안테나 부재(51)가 서로 제 1 간격으로 치밀하게 배열된 밀한 부분 영역(52)(세그먼트(52))과, 복수의 안테나 부재(51)가 서로 제 2 간격으로 배열된 소한 부분 영역(53)(서로 인접하는 세그먼트(52)끼리의 사이)이 상기 Y 방향으로 교대로 마련되게 된다. 그리고 상기 유전체창 부재(3)의 매달림 지지부(4)는, 다수 배열된 안테나 부재(51)와 간섭하지 않도록, 상기 서로 인접하는 세그먼트(52)끼리의 사이의 상기 소한 부분 영역(53)에 마련되어 있다.As a result, the antenna 5 includes a dense partial region 52 (segment 52) in which the plurality of antenna members 51 are arranged at a first interval with each other, and the plurality of antenna members 51 are mutually formed. The small partial regions 53 (between the segments 52 adjacent to each other) arranged at two intervals are alternately provided in the Y direction. The suspension supporting portion 4 of the dielectric window member 3 is provided in the small partial region 53 between the adjacent segments 52 so as not to interfere with the antenna members 51 arranged in plural. have.

이러한 세그먼트(52)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 탑재대(27)에 대향하여 상기 X 방향으로 신장하는 수평 영역(54)을 구비하며, 세그먼트(52)의 길이 방향(상기 X 방향)에서의 상기 수평 영역(54)의 양 외측(外側)의 영역(55), 즉 세그먼트(52)의 길이 방향의 양 단부는 각기 상방측에 예컨대 수직으로 기립(起立)되어 있다. 상기 세그먼트(52)의 수평 영역(54)은, 도 1~도 3에 나타낸 바와 같이, 탑재대(27) 상에 탑재된 유리 기판 G의 X 방향의 길이를 커버(cover)하는 크기로 설정되어 있다. 또한 세그먼트(52)는, 유리 기판 G의 Y 방향의 길이를 커버하도록, 처리 용기(2) 전체에 걸쳐 배열되어 있다. 본 예에서는, 플라즈마 생성실(22)에서의 X 방향의 길이의 중앙 부위는, 탑재대(27)에 탑재된 유리 기판 G에서의 X 방향의 길이의 중앙 부위에 맞춰지고, 또한 상기 세그먼트(52)의 상기 수평 영역(54)에서의 길이 방향의 중앙 부위에 맞춰지도록, 플라즈마 생성실(22)이나 탑재대(27), 세그먼트(52)의 각각의 치수나 설치 위치가 설정되어 있다.As shown in FIG. 2, the segment 52 includes a horizontal region 54 extending in the X direction opposite to the mounting table 27, and in the longitudinal direction (the X direction) of the segment 52. The regions 55 on both the outer sides of the horizontal region 54, i.e., both ends in the longitudinal direction of the segment 52, respectively stand vertically on the upper side, for example. The horizontal area 54 of the said segment 52 is set to the magnitude | size which covers the length of the X direction of the glass substrate G mounted on the mounting base 27, as shown in FIGS. have. In addition, the segment 52 is arrange | positioned throughout the processing container 2 so that the length of the Y direction of glass substrate G may be covered. In this example, the center part of the length of the X direction in the plasma generation chamber 22 is matched with the center part of the length of the X direction in the glass substrate G mounted in the mounting base 27, and the said segment 52 is carried out. The dimensions and mounting positions of the plasma generating chamber 22, the mounting table 27, and the segment 52 are set so as to be aligned with the central portion in the longitudinal direction in the horizontal region 54 of the cross section.

이러한 안테나(5)의 일단측은 전원측 도전로(61)를 통해, 상기 안테나(5)에 유도 결합 플라즈마 발생용의 고주파 전력 예컨대 주파수가 13.56㎒인 고주파 전력을 공급하기 위한 플라즈마 발생용 고주파 전원과 정합기를 구비한 플라즈마 발생용의 고주파 전원부(6)에 접속되어 있다. 여기서 상기 전원측 도전로(61)는, 도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 각 세그먼트(52)와의 접속부로부터 상기 고주파 전원부(6)까지의 경로의 전기적인 길이가 각 세그먼트(52)마다 동일하게 되도록 설정되어 있다. 여기서 전기적인 길이가 동일하다는 것은, 고주파 전원부(6)로부터 각 세그먼트(52)의 접속부까지의 도전로(61)의 임피던스가 동일하다는 것이며, 도전로(61)의 물리적인 길이가 동일한 경우 외에, 물리적인 길이가 다르더라도 도전로(61)의 단면적이 달라, 결과적으로 고주파 전원부(6)로부터 상기 접속부까지의 도전로(61)의 임피던스가 동일하게 되는 경우나, 후술하는 바와 같이 임피던스를 조정하는 소자도 포함시켜 임피던스를 합쳐놓은 경우도 포함된다.One end of the antenna 5 is matched with a high frequency power supply for plasma generation to supply a high frequency power for generating inductively coupled plasma, for example, a high frequency power of 13.56 MHz, to the antenna 5 through the power supply side conductive path 61. It is connected to the high frequency power supply part 6 for plasma generation provided with the group. 2 and 4, the electrical length of the path from the connection portion with each segment 52 to the high frequency power supply portion 6 is the same for each segment 52. It is set to. Here, the same electrical length means that the impedance of the conductive path 61 from the high frequency power supply 6 to the connection part of each segment 52 is the same, except that the physical length of the conductive path 61 is the same, Even if the physical length is different, the cross-sectional area of the conductive path 61 is different, and as a result, the impedance of the conductive path 61 from the high frequency power supply unit 6 to the connection part becomes the same, or as described later, the impedance is adjusted. Also included is the case where the impedance is added together with the element.

본 예에서는, 전원측 도전로(61)는 각 세그먼트(52)와의 접속부로부터 상기 고주파 전원부(6)까지의 물리적인 길이가 동일하게 되도록 설정되어 있다. 구체적으로 도 2 및 도 4를 참조하여 설명하면, 전원측 도전로(61)는, 안테나 부재(51)의 배열 방향(도면 중 Y 방향)의 일단측으로부터, 서로 인접하는 세그먼트(52A, 52B)가 1단째의 도전로(61a)에 의해 접속되고, 다음으로 서로 인접하는 세그먼트(52C, 52D)가 1단째의 도전로(61b)에 의해 접속되어 있다. 그리고 이들 1단째의 도전로(61a, 61b)의 중간점끼리가 2단째의 도전로(61c)에 의해 접속되고, 이 2단째의 도전로(61c)의 중간점과 고주파 전원부(6)가 종단 도전로(61d)에 의해 접속되도록 구성되어 있다.In this example, the power supply side conductive path 61 is set so that the physical length from the connection part with each segment 52 to the said high frequency power supply part 6 is the same. Specifically, referring to FIGS. 2 and 4, the power supply-side conductive path 61 includes segments 52A and 52B adjacent to each other from one end side of the antenna member 51 in the arrangement direction (Y direction in the drawing). The first stage conductive paths 61a are connected, and the segments 52C and 52D adjacent to each other are connected by the first stage conductive paths 61b. The intermediate points of the conductive paths 61a and 61b of the first stage are connected by the conductive path 61c of the second stage, and the intermediate point of the conductive path 61c of the second stage and the high frequency power supply unit 6 terminate. It is comprised so that it may be connected by 61 d of electrically conductive paths.

또한 안테나(5)의 타단측은, 접지측 도전로(62)에 의해 접지에 접속됨과 아울러, 안테나(5)와 접지점 사이에는 전위 분포 조정용의 콘덴서를 이루는 용량 가변 콘덴서(7)가 마련되어 있다. 상기 접지측 도전로(62)는, 도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 각 세그먼트(52)와의 접속 부위로부터 상기 용량 가변 콘덴서(7)까지의 전기적인 길이가 각 세그먼트(52)에 대해 동일하게 되도록 설정되어 있다. 본 예에서는, 접지측 도전로(62)는 각 세그먼트(52)와의 접속부로부터 상기용량 가변 콘덴서(7)까지의 물리적인 길이가 동일하게 되도록 설정되어 있다.The other end of the antenna 5 is connected to the ground by the ground-side conductive path 62, and a capacitor variable capacitor 7 is formed between the antenna 5 and the ground point to form a capacitor for adjusting the potential distribution. As shown in FIGS. 2 and 4, the ground-side conductive path 62 has the same electrical length from the connection portion with each segment 52 to the capacitive variable capacitor 7 with respect to each segment 52. It is set to. In this example, the ground-side conductive path 62 is set so that the physical length from the connection portion with each segment 52 to the capacitance variable capacitor 7 is the same.

즉 접지측 도전로(62)는 예컨대 도 2 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 안테나 부재(51)의 배열 방향(도면 중 Y 방향)의 일단측으로부터, 서로 인접하는 세그먼트(52A, 52B)가 1단째의 도전로(62a)에 의해 접속되고, 다음으로 서로 인접하는 세그먼트(52C, 52D)가 1단째의 도전로(62b)에 의해 접속되어 있다. 그리고 이들 1단째의 도전로(62a, 62b)의 중간점끼리가 2단째의 도전로(62c)에 의해 접속되고, 이 2단째의 도전로(62c)의 중간점과 상기 용량 가변 콘덴서(7)가 도전로(62d)에 의해 접속되도록 구성되어 있다. 또한 용량 가변 콘덴서(7)까지의 물리적인 길이가 동일하므로, 각 세그먼트(52)와 상기 접지점을 연결하는 도전로(62)의 물리적인 길이도 동일하게 된다. 이렇게 해서 본 예에서는, 각 세그먼트(52A~52D)에서의 상기 고주파 전원부(6)로부터 상기 접지점에 이르는 고주파 경로의 물리적인 길이를 가지런하게 하는 것에 의해, 상기 고주파 경로의 전기적인 길이(임피던스)가 서로 동일하게 되도록 설정되어 있다. 상기 고주파 경로란, 상세하게는 플라즈마 발생용의 고주파 전원부(6)에서의 정합기의 하류측으로부터 각 세그먼트를 통해 상기 접지점에 이르는 경로를 말한다.That is, as shown in Figs. 2 and 4, the ground-side conductive paths 62 have one segment 52A, 52B adjacent to each other from one end of the antenna member 51 in the arrangement direction (the Y-direction in the figure). The first conductive paths 62a are connected, and the segments 52C and 52D adjacent to each other are connected by the first conductive paths 62b. The intermediate points of the conductive paths 62a and 62b of the first stage are connected by the conductive path 62c of the second stage, and the intermediate point of the conductive path 62c of the second stage and the capacitive variable capacitor 7 are provided. Is configured to be connected by the conductive path 62d. In addition, since the physical lengths up to the capacitive variable capacitor 7 are the same, the physical lengths of the conductive paths 62 connecting the segments 52 and the ground point are also the same. Thus, in this example, the electrical length (impedance) of the said high frequency path is made by equalizing the physical length of the high frequency path from the said high frequency power supply part 6 to each said ground point in each segment 52A-52D. It is set to be equal to each other. Specifically, the high frequency path refers to a path from the downstream side of the matching unit in the high frequency power supply unit 6 for plasma generation to the ground point through each segment.

여기서 도 2에 나타낸 바와 같이, 전원측 도전로(61a~61c) 및 접지측 도전로(62a~62c)는 수평인 도전로와 기립된 도전로를 포함하고 있으며, 간단한 표현을 하면, 각 세그먼트(52)의 사이에서 상기 고주파 경로의 전기적인 길이가 동일하게 되도록, 서로 인접하는 세그먼트(52)끼리를 결선하여 토너먼트의 조합을 정하는 선도 형상이고 계단 형상으로 배선되어 있다.As shown in FIG. 2, the power supply side conductive paths 61a to 61c and the ground side conductive paths 62a to 62c include horizontal conductive paths and upstanding conductive paths. In order that the electrical length of the said high frequency path | route shall be the same between (), the segments 52 which mutually adjoin mutually are connected, it is a line shape and wiring in staircase shape which determines the combination of a tournament.

상기 용량 가변 콘덴서(7)는, 종단 도전로(62d)에서의 각 접지측 도전로(62)의 합류점과 접지점 사이에 마련되고, 그 용량을 조정하여 안테나(5)의 임피던스를 조정해서, 이것에 의해 안테나(5)의 길이 방향의 전위 분포를 조정하기 위한 것이다. 이 전위 분포의 조정에 대해 도 5~도 7을 이용하여 설명한다. 도 5(a)는 용량 가변 콘덴서(7)를 설치하지 않는 경우의 구성도이며, 이 경우, 어떤 시점에서의 안테나(5)의 길이 방향(도면 중 X 방향)의 전위 분포는 도 5(b)에 나타낸 바와 같이 한쪽으로 올라가게 된다.The capacitance variable capacitor 7 is provided between the confluence point and the ground point of each ground-side conductive path 62 in the terminal conductive path 62d, and adjusts the capacitance to adjust the impedance of the antenna 5, This is for adjusting the potential distribution of the antenna 5 in the longitudinal direction. Adjustment of this electric potential distribution is demonstrated using FIGS. 5-7. Fig. 5A is a configuration diagram when no capacitive variable capacitor 7 is provided, and in this case, the potential distribution in the longitudinal direction (X direction in the drawing) of the antenna 5 at any point in time is shown in Fig. 5B. As shown in), it rises to one side.

이에 반하여 용량 가변 콘덴서(7)를 마련하면, 도 6(a)에서의 고주파 전원부(6)의 출구측의 위치 P1 및, 용량 가변 콘덴서(7)의 입구측의 위치 P2의 전위의 시간적 변화는, 도 7과 같이 서로 90도씩 위상이 어긋난 상태로 되기 때문에, 안테나(5)의 길이 방향에서의 어떤 순간의 전위 Vp(고주파의 피크 전위)의 분포는 도 6(b)과 같이 된다. 즉 용량 가변 콘덴서(7)의 용량에 따라 위치 P2의 전위가 부(負)로 되기 때문에, 위치 P1로부터 위치 P2의 전위 분포는 도중에서 영점을 갖게 된다. 따라서 용량 가변 콘덴서(7)의 용량을 조정하는 것에 의해, 안테나(5)의 길이 방향에서 전위 Vp의 영점 위치를 자유롭게 설정할 수 있으며, 본 예에서는 안테나(5)의 길이 방향의 중앙 위치 P3에 영점이 위치하도록 조정되어 있다. 이렇게 해서 안테나(5)의 길이 방향의 전위 분포를 조정하는 것에 의해, 안테나의 길이 방향의 플라즈마 밀도를 제어할 수 있게 된다.On the other hand, when the capacitor variable capacitor 7 is provided, the temporal change of the potential of the position P1 of the exit side of the high frequency power supply part 6 and the position P2 of the inlet side of the capacitor variable capacitor 7 in FIG. As shown in Fig. 7, the phases are shifted by 90 degrees from each other, so that the distribution of the potential Vp (high frequency peak potential) at any moment in the longitudinal direction of the antenna 5 is as shown in Fig. 6 (b). That is, since the potential of the position P2 becomes negative in accordance with the capacitance of the capacitive variable capacitor 7, the potential distribution of the position P2 from the position P1 has a zero point along the way. Therefore, by adjusting the capacitance of the capacitive variable capacitor 7, the zero position of the potential Vp can be freely set in the longitudinal direction of the antenna 5, and in this example, the zero point at the center position P3 of the longitudinal direction of the antenna 5 This position is adjusted. By adjusting the potential distribution in the longitudinal direction of the antenna 5 in this way, the plasma density in the longitudinal direction of the antenna can be controlled.

도 1로 설명을 되돌리면, 처리 용기(2)에는, 그 측주벽에 유리 기판 G를 처리 용기(2)의 플라즈마 생성실(22)에 대해 반입/반출하기 위한 개구부(23)가 게이트 밸브(24)에 의해 개폐 가능하게 마련됨과 아울러, 그 바닥부에 배기로(25)가 접속되어 있고, 이 배기로(25)의 타단측은 배기량 조정부(26a)를 거쳐서 진공 배기 수단을 이루는 진공 펌프(26)에 접속되어 있다.Returning to FIG. 1, in the processing container 2, an opening 23 for carrying in / out of the glass substrate G to the plasma generating chamber 22 of the processing container 2 is provided at the side circumferential wall thereof. The exhaust pump 25 is connected to the bottom of the exhaust passage 25 and the other end of the exhaust passage 25 forms a vacuum evacuation means via an exhaust amount adjusting section 26a. )

또한 상기 플라즈마 처리 장치는 제어부에 의해 제어되도록 구성되어 있다. 이 제어부는 예컨대 컴퓨터로 이루어지며, CPU, 프로그램, 메모리를 구비하고 있다. 상기 프로그램에는 제어부로부터 플라즈마 처리 장치의 각부에 제어 신호를 보내어, 소정의 플라즈마 처리를 진행시키도록 명령(각 단계)이 내장되어 있다. 이 프로그램은 컴퓨터 기억 매체 예컨대 플렉서블 디스크(flexible disk), 콤팩트 디스크, 하드 디스크, MO(광자기 디스크) 등의 기억부에 저장되어 제어부에 인스톨된다.In addition, the plasma processing apparatus is configured to be controlled by a control unit. This control part consists of a computer, for example, and is provided with CPU, a program, and a memory. The program has a built-in command (each step) to send a control signal to each part of the plasma processing apparatus from the control unit to advance a predetermined plasma process. The program is stored in a storage unit such as a computer storage medium such as a flexible disk, a compact disk, a hard disk, or an MO (magnet magnet) disk and installed in a control unit.

다음으로 상술한 실시 형태의 작용에 대하여 설명한다. 우선 게이트 밸브(24)를 열어 개구부(23)로부터 도시하지 않은 외부의 반송 수단에 의해, 유리 기판 G를 플라즈마 생성실(22) 내에 반입하고, 도시하지 않은 승강 핀을 통해 탑재대(27)에 탑재한다. 이어서 플라즈마 생성실(22) 내에 처리 가스 공급계(45)로부터 처리 가스를 공급하는 한편, 배기로(25)를 통해서 진공 펌프(26)에 의해 플라즈마 생성실(22) 내를 소정의 진공도까지 진공 배기한다. 또 안테나실(21)은 대기 분위기로 설정된다.Next, the effect | action of embodiment mentioned above is demonstrated. First, the gate valve 24 is opened, and the glass substrate G is carried into the plasma generation chamber 22 by the external conveyance means which is not shown from the opening part 23, and it mounts to the mounting table 27 through the lifting pin which is not shown in figure. Mount. Subsequently, the process gas is supplied from the process gas supply system 45 into the plasma generation chamber 22, while the vacuum pump 26 is evacuated to a predetermined degree of vacuum by the vacuum pump 26 through the exhaust passage 25. Exhaust. The antenna chamber 21 is set to an atmospheric atmosphere.

다음으로 고주파 전원부(6)로부터 예컨대 13.56㎒의 고주파 전력을 안테나(5)에 공급한다. 이것에 의해 안테나(5)의 주위에 유도 전계가 발생하여, 처리 용기(2) 내의 처리 가스가 이 전계의 에너지에 의해 플라즈마화(활성화)되어 플라즈마가 생성한다. 그리고 탑재대(27)에 바이어스용 고주파 전원부(29)로부터 예컨대 3.2㎒의 고주파 전력을 공급하여, 이것에 의해 플라즈마 중의 이온을 탑재대(27)측에 끌어넣어, 유리 기판 G에 대해 에칭 처리를 행한다.Next, high frequency power of 13.56 MHz, for example, is supplied from the high frequency power supply unit 6 to the antenna 5. As a result, an induction electric field is generated around the antenna 5, and the processing gas in the processing chamber 2 is plasmalized (activated) by the energy of this electric field to generate plasma. The high frequency power of 3.2 MHz is supplied to the mounting table 27 from the bias high frequency power supply unit 29, thereby attracting ions in the plasma to the mounting table 27 side, thereby performing etching treatment on the glass substrate G. Do it.

여기서 안테나 부재(51)로 이루어지는 4개의 세그먼트(52)는, 기술(旣述)한 바와 같이 고주파 전력의 공급점과 접지점에 대해 말하자면 토너먼트의 조합 선도과 같이, 서로 결선되어 있고, 각 세그먼트(52)에 대응하는 고주파의 경로의 임피던스가 동일하므로, 처리 용기(2)를 Y 방향(안테나(5)의 배열 방향)에서 보았을 때에, 각 세그먼트(52)의 전위는 동(同)전위로 된다. 세그먼트(52)는 복수의 직선 형상의 안테나 부재(51), 본 예에서는 4개의 안테나 부재(51)를 갖고 있으며, 자세히 보면 외부 2개의 안테나 부재(51)와 내부 2개의 안테나 부재(51)는 경로의 길이가 세그먼트(52) 내에서 다르다. 따라서 세그먼트(52)의 개개에 대해서는, 상기 배열 방향에서 보았을 때에 동전위가 아니라, 약간의 전위 분포가 있지만, 이 전위 분포의 패턴이 각 세그먼트(52) 사이에서 맞추어져 있다.Here, the four segments 52 made of the antenna member 51 are connected to each other, as described in the combination diagram of the tournament, in terms of the high frequency power supply point and the ground point as described. Since the impedance of the high frequency path corresponding to the same is the same, when the processing container 2 is viewed in the Y direction (the arrangement direction of the antenna 5), the potential of each segment 52 becomes the same potential. The segment 52 has a plurality of linear antenna members 51, in this example four antenna members 51. In detail, the outer two antenna members 51 and the inner two antenna members 51 The length of the path is different within segment 52. Therefore, with respect to each of the segments 52, there are some dislocation distributions, not coincidences, as seen from the arrangement direction, but the pattern of the dislocation distributions is matched between the segments 52.

그런데 안테나 부재(51)의 배열 간격이 안테나(5) 전체에 걸쳐 동일하다고 하면, 플라즈마 밀도는 도 8(b)과 같이 중앙이 높고, 양단이 낮은 산 형태의 분포로 된다. 즉 전체 안테나 부재(51) 내, 중앙부에 마련된 안테나 부재(51)의 하방측에서 가장 플라즈마 밀도가 높아지고, 여기로부터 외측으로 향함에 따라 서서히 플라즈마 밀도가 내려가는 플라즈마 밀도 분포로 된다. 이 때문에 안테나(5) 전체에서는, 플라즈마 밀도의 고저차가 커져, 플라즈마 밀도의 면내 균일성이 낮아지게 된다.By the way, if the spacing of the antenna members 51 is the same throughout the antenna 5, the plasma density becomes a distribution in the form of a mountain having a high center and low both ends as shown in FIG. That is, the plasma density becomes highest in the lower part of the antenna member 51 provided in the center part in all the antenna members 51, and it becomes a plasma density distribution which gradually decreases a plasma density as it goes to an outer side from this. For this reason, the height difference of plasma density becomes large in the antenna 5 whole, and the in-plane uniformity of plasma density becomes low.

이에 반하여 본 실시 형태에서는, 서로 인접하는 세그먼트(52)끼리의 간격 L2를 세그먼트(52) 내의 안테나 부재끼리(51)의 간격 L1보다도 넓게 하고, 밀한 부분 영역(52)과 소한 부분 영역(53)을 교대로 형성하고 있기 때문에, 도 8(a)에 나타낸 바와 같이, 플라즈마의 밀도는 각 세그먼트(52)마다 산 형상의 분포가 형성되어, 이 때문에 피처리체의 면 방향에 따른 플라즈마 밀도 분포는 균일성이 높은 것으로 된다. 즉 밀한 부분 영역(52)에서는, 중앙의 안테나 부재(51)에 대응하는 위치에서 플라즈마 밀도가 커지지만, 플라즈마 밀도의 변화가 작다. 그리고 밀한 부분 영역(52)과 소한 부분 영역(53)을 상기 배열 방향으로 교대로 배열하고 있기 때문에, 밀도 변화가 작은 플라즈마가 상기 배열 방향으로 연속하여 형성되게 되어, 결과적으로 플라즈마 밀도의 면내 균일성이 향상한다.In contrast, in the present embodiment, the spacing L2 between the segments 52 adjacent to each other is made wider than the spacing L1 between the antenna members 51 in the segment 52, and the dense partial region 52 and the small partial region 53 are made larger. As shown in Fig. 8 (a), the plasma density has an acid-shaped distribution formed for each segment 52, so that the plasma density distribution along the surface direction of the object is uniform. The castle becomes high. In other words, in the dense partial region 52, the plasma density increases at a position corresponding to the center antenna member 51, but the change in plasma density is small. Further, since the dense partial region 52 and the small partial region 53 are alternately arranged in the arrangement direction, plasma having a small density change is continuously formed in the arrangement direction, and as a result, the in-plane uniformity of the plasma density. This improves.

그리고 안테나(5)의 길이 방향에 대해서 보면, 기술한 도 6(b)에 나타낸 바와 같이, 안테나 부재(51)의 길이 방향의 중앙 부위의 전위가 영으로 되고, 전위 분포는 이 영점에 대하여 좌우 대칭으로 된다. 이 경우 안테나 부재(51)의 주연에서는 용량 결합이 많아져 유도 결합이 작고, 또한 전위 분포가 안테나 부재(51)의 길이 방향의 중앙 부위에 대해 좌우 대칭이기 때문에, 플라즈마 밀도 분포는 도 6(c)에 나타낸 바와 같이, 결과적으로 중앙의 플라즈마 밀도가 높아지는 산 형상의 분포로 된다.As for the longitudinal direction of the antenna 5, as shown in Fig. 6 (b) described above, the potential of the center portion in the longitudinal direction of the antenna member 51 becomes zero, and the potential distribution is left and right with respect to this zero point. It is symmetrical. In this case, since the capacitive coupling increases at the periphery of the antenna member 51, the inductive coupling is small, and the potential distribution is bilaterally symmetric with respect to the central portion in the longitudinal direction of the antenna member 51, so that the plasma density distribution is shown in Fig. 6C. As shown in Fig. 2), the result is an acid-shaped distribution in which the central plasma density increases.

이에 반하여, 콘덴서를 마련하지 않은 구성에서는, 도 5(c)에 나타낸 바와 같이, 전위 Vp가 낮은 접지점측의 플라즈마 밀도가 높고, 고주파 전원부(6)측의 플라즈마 밀도가 낮다고 하는 분포로 되어, 안테나 부재(51)의 길이 방향의 한쪽측의 플라즈마 밀도가 높고, 다른쪽측의 플라즈마 밀도가 낮은 상태로 되기 때문에, 균일성은 저하된다.On the other hand, in the structure without a capacitor | condenser, as shown in FIG.5 (c), it becomes a distribution that plasma density at the ground point side with low potential Vp is high, and plasma density at the high frequency power supply part 6 side is low, and an antenna Since the plasma density on one side of the member 51 in the longitudinal direction is high and the plasma density on the other side is low, the uniformity is lowered.

이상으로부터, 처리 용기(2)에 있어서는, X 방향(안테나 부재(51)의 길이 방향)에 대해서도, Y 방향(안테나 부재의 (51)의 배열 방향)에 대해서도, 피처리체의 면 방향에 따른 (X, Y 평면에 있어서의) 전위 분포의 균일성이 높기 때문에, 전계의 균일성이 향상한다. 이 때문에 플라즈마 밀도의 면내 균일성이 높아져, 피처리체의 면내에서 균일성이 높은 플라즈마 처리가 행하여진다.As mentioned above, in the processing container 2, according to the surface direction of the to-be-processed object also about the X direction (the longitudinal direction of the antenna member 51), and the Y direction (the arrangement direction of 51 of the antenna members), Since the uniformity of dislocation distribution (in X, Y plane) is high, the uniformity of an electric field improves. For this reason, the in-plane uniformity of plasma density becomes high and the plasma processing with high uniformity is performed in the surface of a to-be-processed object.

이러한 플라즈마 처리 장치로는, 직선 형상의 안테나 부재(51)를 이용하여 안테나(5)를 구성하고 있기 때문에, 스파이럴 안테나에 비하여 안테나 부재(51)의 길이가 짧아, 임피던스를 저하할 수 있다. 이 때문에 스파이럴 안테나를 이용하는 경우에 비하여, 안테나 전위를 용이하게 억제할 수 있다.In such a plasma processing apparatus, since the antenna 5 is formed using the linear antenna member 51, the length of the antenna member 51 is shorter than that of the spiral antenna, and the impedance can be reduced. For this reason, compared with the case of using a spiral antenna, an antenna potential can be suppressed easily.

또한 기술한 바와 같이 각 세그먼트(52)의 임피던스를 맞추는 것, 용량 가변 콘덴서(7)를 이용하여 안테나 부재(51)의 길이 방향의 중앙 부위의 전위 Vp를 영으로 하도록 전위 분포를 조정하는 것, 안테나 부재(51)의 배열 간격이 다른 밀한 부분 영역(52)과 소한 부분 영역(53)을 교대로 형성하는 것에 의해, 처리 용기(2) 내에서 안테나 부재(51)의 배열 방향 및 길이 방향에서, 균일성이 높은 플라즈마를 생성할 수 있어, 피처리체에 대해 면내 균일성이 높은 플라즈마 처리를 행할 수 있다. 또 각 세그먼트(52)를 고주파 전력의 공급점과 접지점에 대해 말하면 토너먼트의 조합 선도와 같이 서로 결선하는 것에 의해, 간단한 구성으로, 각 세그먼트(52)마다의 임피던스를 맞출 수 있어 유효하다.Furthermore, as described above, the impedance of each segment 52 is matched, the potential distribution is adjusted to zero the potential Vp of the center portion in the longitudinal direction of the antenna member 51 by using the capacitor variable capacitor 7, By alternately forming the dense partial regions 52 and the small partial regions 53 having different arrangement intervals of the antenna members 51 in the processing container 2 in the arrangement direction and the longitudinal direction of the antenna member 51. The plasma with high uniformity can be generated, and the plasma processing with high in-plane uniformity can be performed with respect to a to-be-processed object. Moreover, when each segment 52 is talked about the supply point of a high frequency electric power, and a ground point, it connects with each other like a combination diagram of a tournament, and it is effective because the impedance for each segment 52 can be matched with a simple structure.

또 본 발명에서는, 유전체창 부재(3)의 칸막이부(34)는 안테나(5)의 안테나 부재(51)와 직교하도록 마련되어 있기 때문에, 칸막이부(34)에서의 유도 전류의 발생이 억제되어, 안테나(5)로부터의 유도 전계가 불필요한 감쇠를 억제하여 스무스하게 플라즈마 생성실(22)에 투과된다. 또한 복수개의 칸막이부(34)를 마련하여 복수개의 분할 영역을 형성하고, 이 분할 영역의 각각에 유전체 부재(32)를 마련하고 있기 때문에, 하나의 분할 영역에 마련되는 유전체 부재(32)를 소형화할 수 있다. 또한 소형화된 유전체 부재(32)는 그 주위를 칸막이부(34) 및 외부 프레임부(33)로 이루어지는 들보부(31)에 의해 지지되기 때문에, 진공 분위기의 플라즈마 생성실(22), 대기 분위기의 안테나실(21) 사이를 기밀하게 구획함에 있어, 충분한 강도를 확보할 수 있다. 또한 유전체창 부재(3)의 칸막이부(34)를 통해 처리 가스를 플라즈마 생성실(22)에 공급하고, 유전체창 부재(3)가 처리 가스 공급 수단을 겸용하고 있기 때문에, 플라즈마 처리 장치의 구성 부재를 적게 하여, 장치의 간이화를 도모할 수 있어, 제조 비용의 저감에 기여할 수 있다.In the present invention, since the partition portion 34 of the dielectric window member 3 is provided to be orthogonal to the antenna member 51 of the antenna 5, generation of induced current in the partition portion 34 is suppressed, The induced electric field from the antenna 5 is transmitted to the plasma generating chamber 22 smoothly by suppressing unnecessary attenuation. In addition, since a plurality of partitions 34 are provided to form a plurality of divided regions, and the dielectric members 32 are provided in each of the divided regions, the dielectric members 32 provided in one divided region can be miniaturized. can do. In addition, since the miniaturized dielectric member 32 is supported by the beam part 31 which consists of the partition part 34 and the outer frame part 33 around it, the plasma generation chamber 22 of a vacuum atmosphere, In hermetic partitioning between the antenna chambers 21, sufficient strength can be ensured. Moreover, since the process gas is supplied to the plasma generation chamber 22 through the partition part 34 of the dielectric window member 3, and the dielectric window member 3 also serves as a process gas supply means, the structure of a plasma processing apparatus is comprised. By reducing the number of members, the device can be simplified, which can contribute to a reduction in manufacturing cost.

계속해서 안테나의 다른 구성예에 대해 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9(a)의 구성에 있어서의 안테나(81)는 직선 형상으로 서로 평행하게 신장되는 동일 직경이고 길이가 동일한 2개의 안테나 부재(80)를 1세트로 하는 세그먼트(82)를 2n개, 본 예에서는 23개(8개) 구비한 구성이다. 본 예에서는 2개의 세그먼트(82)를 구성하는 4개의 안테나 부재(80)가 서로 간격 L1로 등간격으로 배치되어 안테나 부재(80)가 치밀하게 배열되는 밀한 부분 영역(82)을 구성하고, 2개의 세그먼트(82)와, 이것에 인접하는 2개의 세그먼트(82) 사이는, 상기 간격 L1보다도 큰 간격 L2로 안테나 부재(80)가 배치되어 안테나 부재(80)가 듬성하게 배열되는 소한 부분 영역(85)이 구성되어 있다. 그리고 각 세그먼트(82)를 전원측 도전로(83) 및 접지측 도전로(84)에 의해 상기 고주파 전원부(6)의 출력단인 고주파 전력의 공급점과 접지점에 대하여 말하자면 토너먼트의 조합 선도와 같이 서로 결선하는 것에 의해 각 세그먼트(82)에 있어서의 상기 고주파 전원부(6)로부터 상기 접지점에 이르는 경로의 물리적인 길이가 서로 동일하게 되도록 설정되어 있다.Subsequently, another configuration example of the antenna will be described with reference to FIG. 9. The antenna 81 in the configuration of Fig. 9 (a) has 2 n segments 82 having one set of two antenna members 80 having the same diameter and the same length extending parallel to each other in a straight line shape, In this example, it is the structure provided with 2 3 pieces (8 pieces). In this example, four antenna members 80 constituting the two segments 82 are arranged at equal intervals from each other to form a dense partial region 82 in which the antenna members 80 are densely arranged. Between the two segments 82 and the two adjacent segments 82, a small partial region in which the antenna member 80 is disposed at an interval L2 larger than the interval L1, and the antenna members 80 are arranged sparsely. 85). Each of the segments 82 is connected to each other by a power supply side 83 and a ground side conductive path 84 such that the supply point and ground point of the high frequency power, which are the output terminals of the high frequency power supply 6, as shown in the combination diagram of the tournament. By doing so, the physical lengths of the paths from the high frequency power supply unit 6 to the ground point in each segment 82 are set to be the same.

또 도 9(b)의 구성에 있어서의 안테나(86)는, 직선 형상으로 서로 평행하게 신장하는 물리적인 길이가 동일한 3개의 안테나 부재(87)를 1세트로 하는 세그먼트(88)를 2n개, 본 예에서는 22개 구비한 구성이며, 안테나 부재(87)의 수가 다른 것 이외에는 상술한 안테나(5)와 동일하게 구성되어 있다.In addition, the antenna 86 in the structure of FIG. 9 (b) has 2 n segments 88 having one set of three antenna members 87 having the same physical length extending in parallel to each other in a straight line shape. In this example, the structure is provided with two to two , and is configured in the same manner as the antenna 5 described above except that the number of the antenna members 87 is different.

또 본 발명에서는 도 10에 나타낸 바와 같이, 전원용 도전로측에 임피던스 조정용의 용량 가변 콘덴서를 마련하도록 하여도 좋다. 본 예의 안테나(9)에서는, 예컨대 4개의 세그먼트(91A~91D)가 Y 방향으로 배열되어 있고, 안테나(9)의 급전측에서는, 외측의 2개의 세그먼트(91A, 91D)끼리가 전원측 도전로(92a)에 의해 접속되고, 도전로(92b)를 통해 고주파 전원부(6)에 접속되며, 도전로(92a)와 도전로(92b)의 합류점과 고주파 전원부(6) 사이에는, 임피던스 조정용의 용량 가변 콘덴서(93A)가 마련되어 있다. 또한 내측의 2개의 세그먼트(91B, 91C)끼리가 전원측 도전로(92a)에 의해 접속되고, 도전로(92d)를 통해 고주파 전원부(6)에 접속되어 있으며, 도전로(92c)와 도전로(92d)의 합류점과 고주파 전원부(6) 사이에는, 임피던스 조정용의 용량 가변 콘덴서(93B)가 마련되어 있다.In the present invention, as shown in Fig. 10, a variable capacitance capacitor for impedance adjustment may be provided on the power supply conductive path side. In the antenna 9 of this example, for example, four segments 91A to 91D are arranged in the Y direction, and on the power supply side of the antenna 9, two segments 91A and 91D on the outside are connected to the power supply side conductive path 92a. Is connected to the high frequency power supply unit 6 via the conductive path 92b, and is between the junction point of the conductive path 92a and the conductive path 92b and the high frequency power supply unit 6 for the impedance adjustment capacitor. 93A is provided. In addition, the two inner segments 91B and 91C are connected by the power supply side conductive path 92a, and are connected to the high frequency power supply unit 6 via the conductive path 92d, and the conductive path 92c and the conductive path ( Between the confluence point of 92d) and the high frequency power supply part 6, the capacitance variable capacitor 93B for impedance adjustment is provided.

한편 안테나(9)의 접지측에서는, 외측의 2개의 세그먼트(91A, 91D)끼리가 접지측 도전로(93a)에 의해 접속되고, 도전로(93b)를 통해 접지되어 있으며, 도전로(93a)와 도전로(93b)의 합류점과 접지점 사이에는, 전위 분포 조정용의 용량 고정 콘덴서(94A)가 마련되어 있다. 또한 내측의 2개의 세그먼트(91B, 91C)끼리가 접지측 도전로(93c)에 의해 접속되고, 도전로(93d)를 통해 접지되어 있고, 도전로(93c)와 도전로(93d)의 합류점과 접지점 사이에는, 전위 분포 조정용의 용량 고정 콘덴서(94B)가 마련되어 있다.On the ground side of the antenna 9, the two outer segments 91A and 91D are connected by the ground-side conductive path 93a, and are grounded through the conductive path 93b, and the conductive path 93a Between the confluence point and the ground point of the electrically conductive path 93b, the capacitance fixed capacitor 94A for electric potential distribution adjustment is provided. In addition, the two inner segments 91B and 91C are connected to each other by the ground-side conductive path 93c and are grounded through the conductive path 93d, and the junction point of the conductive path 93c and the conductive path 93d and Between the ground points, the capacitor fixed capacitor 94B for dislocation distribution adjustment is provided.

본 예에서는 상기 용량 가변 콘덴서(93A, 93B)는, 내측의 세그먼트(91B, 91C)를 거쳐서 상기 고주파 전원부(6)로부터 상기 접지점에 이르기까지의 고주파 경로의 임피던스와, 외측의 세그먼트(91A, 91D)를 거치는 상기 고주파 경로의 임피던스를 바꿀 목적으로 사용된다. 예컨대 내측의 세그먼트(91B, 91C)를 거치는 상기 고주파 경로의 임피던스보다도, 외측의 세그먼트(91A, 91D)를 거치는 상기 고주파 경로의 임피던스를 크게 하도록, 용량 가변 콘덴서(93A, 93B)의 용량을 조정하는 것에 의해, 내측의 세그먼트(91B, 91C)에 흐르는 고주파 전류를 외측의 세그먼트(91A, 91D)에 흐르는 고주파 전류보다도 많게 하여, 외측의 세그먼트(91A, 91D)에 대해 내측의 세그먼트(91B, 91C)의 플라즈마 밀도를 크게 하는 플라즈마 밀도의 면내 분포의 제어를 행할 수 있다.In this example, the capacitors 93A and 93B have an impedance of the high frequency path from the high frequency power supply unit 6 to the ground point via the inner segments 91B and 91C and the outer segments 91A and 91D. It is used for the purpose of changing the impedance of the high frequency path passing through). For example, the capacitance of the variable capacitance capacitors 93A and 93B is adjusted so that the impedance of the high frequency path through the outer segments 91A and 91D is larger than the impedance of the high frequency path through the inner segments 91B and 91C. As a result, the high frequency current flowing through the inner segments 91B and 91C is made larger than the high frequency current flowing through the outer segments 91A and 91D, and the inner segments 91B and 91C with respect to the outer segments 91A and 91D. The in-plane distribution of the plasma density can be controlled to increase the plasma density.

또, 예컨대 내측의 세그먼트(91B, 91C)를 거치는 상기 고주파 경로의 임피던스보다도, 외측의 세그먼트(91A, 91D)를 거치는 상기 고주파 경로의 임피던스를 작게 하도록, 용량 가변 콘덴서(93A, 93B)를 조정하는 것에 의해, 외측의 세그먼트(91A, 91D)에 대해 내측의 세그먼트(91B, 91C)의 플라즈마 밀도를 작게 하도록 플라즈마 밀도의 면내 분포를 조정하여도 좋다.For example, the capacitance variable capacitors 93A and 93B are adjusted so that the impedance of the high frequency path passing through the outer segments 91A and 91D is smaller than the impedance of the high frequency path passing through the inner segments 91B and 91C. In this way, the in-plane distribution of the plasma density may be adjusted to reduce the plasma density of the inner segments 91B and 91C with respect to the outer segments 91A and 91D.

이와 같이 용량 가변 콘덴서(93A, 93B)에 의해, 외측의 세그먼트(91A, 91D)와 내측의 세그먼트(91B, 91C)를 거치는 각각의 상기 고주파 경로의 임피던스를 조정하는 것에 의해, 기판의 면 방향에서 내측의 세그먼트(91B, 91C)에 의해 발생하는 플라즈마와, 외측의 세그먼트(91A, 91D)에 의해 발생하는 플라즈마 사이에서 플라즈마 밀도의 미세한 제어를 할 수 있기 때문에, 면내 분포(균일성)의 한층더의 미세 조정이 가능해진다. 여기서 용량 가변 콘덴서(93A, 93B)는, 본 예에서는 내측의 세그먼트(91B, 91C)와, 외측의 세그먼트(91A, 91D)의 양쪽에 마련하도록 했지만, 어느 한쪽에 마련하도록 하여도 좋다.In this way, the capacitance variable capacitors 93A and 93B adjust the impedance of each of the high frequency paths passing through the outer segments 91A and 91D and the inner segments 91B and 91C in the plane direction of the substrate. Since fine control of the plasma density can be performed between the plasma generated by the inner segments 91B and 91C and the plasma generated by the outer segments 91A and 91D, further in-plane distribution (uniformity) is achieved. Can be finely adjusted. In the present example, the variable capacitance capacitors 93A and 93B are provided on both of the inner segments 91B and 91C and the outer segments 91A and 91D, but may be provided on either side.

이와 같이 임피던스 조정용의 가변 콘덴서를 마련하는 것에 의해, 세그먼트로 나누어 상기 고주파 경로의 임피던스를 조정할 수 있기 때문에, 당해 고주파 경로의 임피던스의 조정의 자동도가 높아진다. 이것에 의해 예컨대 유리 기판 G의 면 방향의 전계의 균일성을 높이거나, 세그먼트의 배열 방향의 내측과 외측 사이에서 전계 분포를 변화시키는 전계 분포의 조정을 행할 수 있기 때문에, 결과적으로 피처리체에 대한 플라즈마 처리의 균일성을 향상시킬 수 있다.By providing the variable capacitor for impedance adjustment in this way, since the impedance of the high frequency path can be adjusted by dividing into segments, the degree of accuracy of the adjustment of the impedance of the high frequency path is increased. As a result, for example, the uniformity of the electric field in the plane direction of the glass substrate G can be increased, or the electric field distribution can be adjusted to change the electric field distribution between the inner side and the outer side of the segment arrangement direction. The uniformity of the plasma treatment can be improved.

또한 도 10에 나타낸 바와 같이 세그먼트를 토너먼트의 선도와 같이 결선하여, 복수의 세그먼트를 공통의 용량 가변 콘덴서에 접속하도록 하면, 하나의 용량 가변 콘덴서에 의해, 동시에 복수의 세그먼트에서의 상기 고주파 경로의 임피던스를 조정할 수 있어, 조정이 용이해진다.In addition, as shown in FIG. 10, when the segments are connected as shown in the tournament diagram and the plurality of segments are connected to a common capacitive variable capacitor, the impedance of the high frequency path in the plurality of segments simultaneously by one capacitive variable capacitor. Can be adjusted, and the adjustment becomes easy.

또 전위 분포 조정용의 콘덴서는, 안테나와 고주파 전원부를 접속하는 전원측 도전로에 마련하도록 하여도 좋다. 또한 전위 분포 조정용의 콘덴서는 용량 고정 콘덴서 또는, 용량 가변 콘덴서의 어느 쪽을 이용하도록 하여도 좋다.In addition, the capacitor for adjusting the potential distribution may be provided in a power supply side conductive path connecting the antenna and the high frequency power supply unit. As a capacitor for adjusting the potential distribution, either a fixed capacitor or a variable capacitor may be used.

또 본 발명의 안테나는, 유전체창 부재의 내부에 매립되도록 마련되는 것이더라도 좋다. 또한, 서로 인접하는 세그먼트끼리의 간격 L2를 동일한 세그먼트 내의 안테나 부재끼리의 간격 L1보다도 좁게 하고, 안테나 부재가 듬성하게 배열되는 소한 부분 영역을 세그먼트를 구성하는 안테나 부재에 의해 형성하고, 안테나 부재가 치밀하게 배열되는 밀한 부분 영역을 서로 인접하는 세그먼트끼리의 안테나 부재에 의해 형성하도록 하여도 좋다. 본 발명의 플라즈마 처리는 성막 처리나 에칭 처리, 레지스트막의 애싱 처리 등에 적용할 수 있다.The antenna of the present invention may be provided so as to be embedded in the dielectric window member. In addition, the space | interval L2 of the segments adjacent to each other is made narrower than the space | interval L1 of the antenna members in the same segment, and the small member area | region where an antenna member is arrange | positioned carefully is formed by the antenna member which comprises a segment, and an antenna member is dense The dense partial regions arranged in such a manner may be formed by antenna members adjacent to each other. The plasma treatment of the present invention can be applied to a film forming process, an etching process, an ashing process of a resist film, or the like.

그런데, 유도 결합 플라즈마 처리 장치에서 사용되는 안테나로서는, 기술한 바와 같이 일반적으로는 안테나선이 평면적으로 고리 형상으로 감긴 스파이럴 안테나가 사용되고 있지만, 대형의 기판을 처리하는 장치의 경우에는 안테나의 임피던스가 커져, 고밀도의 플라즈마가 얻어지지 않을 우려가 있으므로, 그것을 방지하기 위해서 기술한 각 실시 형태에서는 각 안테나를 직선 형상으로 하여, 안테나 1개당의 임피던스를 억제하고 있다. 그러나, 직선 형상의 안테나 부재의 배열 간격에 따라서는, 처리 기판의 면내 균일성을 제어하는 것이 어려운 경우가 있다. 그래서, 이하에 안테나 부재 사이를 임의의 간격으로 변경할 수 있는 실시 형태에 대해 도 11을 참조하면서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 유전체창 부재(3)에 의해 형성된 안테나실(21)에, 안테나(5) 대신에 안테나(100)가 마련되어 있다.By the way, as an antenna used in an inductively coupled plasma processing apparatus, as described above, a spiral antenna in which an antenna line is wound in a planar shape is generally used. However, in the case of an apparatus for processing a large substrate, the impedance of the antenna increases. Since there is a possibility that a high density plasma may not be obtained, in each of the embodiments described in order to prevent this, each antenna is in a straight line shape, and the impedance per antenna is suppressed. However, it may be difficult to control the in-plane uniformity of the processing substrate depending on the arrangement interval of the linear antenna members. Thus, an embodiment in which the antenna members can be changed at arbitrary intervals will be described below with reference to FIG. In this embodiment, the antenna 100 is provided in place of the antenna 5 in the antenna chamber 21 formed by the dielectric window member 3.

안테나(100)는 유전체창 부재(3)의 칸막이부(34)와 직교하는 방향으로 신장하는 2개의 안테나 부재(101)를 구비하고 있다. 각 안테나 부재(101)는 서로 평행하게 마련되고, 동일한 형상 및 동일한 길이로 구성되며, 또 그 양 단부는 위쪽으로 절곡된 굴곡부(102)를 형성하고 있다. 그리고, 도 12에 나타낸 바와 같이 각 굴곡 영역(102b)에는 안테나 부재(101)의 길이 방향으로 관통하고 있는 부착 구멍(103)이 마련되어 있다.The antenna 100 is provided with two antenna members 101 extending in a direction orthogonal to the partition portion 34 of the dielectric window member 3. Each antenna member 101 is provided in parallel with each other, is formed in the same shape and the same length, and the both ends form the bent part 102 bent upwards. 12, the attachment hole 103 which penetrates in the longitudinal direction of the antenna member 101 is provided in each bending area | region 102b.

또, 안테나실(21)에는 안테나 부재(101)의 양단측에, 안테나 부재(101)의 신장 방향과 직교하여 수평으로 신장하는 탭(104a, 104b)이 마련되어 있다. 각 탭(104a, 104b)은 동일하게 구성되어 있기 때문에, 대표적으로 탭(104a)에 대해 설명하면, 각 탭(104a)에는 그 탭(104a)의 신장 방향을 따라, 각기 나사(106)가 끼워지는 다수의 나사 구멍(105)이 마련되어 있다.The antenna chamber 21 is provided with tabs 104a and 104b extending horizontally orthogonally to the extending direction of the antenna member 101 at both ends of the antenna member 101. Since each of the tabs 104a and 104b is configured in the same manner, the tab 104a is representatively described, and each of the tabs 104a is fitted with a screw 106 along the extension direction of the tab 104a. A large number of screw holes 105 are provided.

안테나 부재(101)는 나사(106)를 굴곡부(102)의 부착 구멍(103)을 통해 탭(104a, 104b)의 나사 구멍(105)에 끼우는(나사 고정)하는 것에 의해, 탭(104a, 104b)에 착탈 가능하게 부착할 수 있어, 따라서 나사 구멍(105)을 선택함으로써, 각 안테나 부재(101)의 Y 방향(안테나 부재(101)와 직교하는 방향)의 설치 위치 및 각 안테나 부재(101)의 간격을 자유롭게 조정할 수 있게 되어 있다.The antenna member 101 inserts (screws) the screw 106 into the screw hole 105 of the tabs 104a and 104b through the attachment hole 103 of the bend 102, thereby tapping 104a and 104b. ), So that by selecting the screw hole 105, the installation position of each antenna member 101 in the Y direction (direction perpendicular to the antenna member 101) and each antenna member 101 It is possible to freely adjust the spacing.

탭(104a, 104b)에 부착된 안테나 부재(101)의 일단측, 타단측에는 전원측 도전로(111), 접지측 도전로(112)가 각각 접속되어 있다. 이들 전원측 도전로(111) 및 접지측 도전로(112)는, 예컨대 도 2의 전원측 도전로(61) 및 접지측 도전로(62)와 같이, 위쪽으로 향한 후에 굴곡되어 가로 방향으로 신장하고 있다.A power supply side conductive path 111 and a ground side conductive path 112 are connected to one end side and the other end side of the antenna member 101 attached to the tabs 104a and 104b, respectively. These power source side conductive paths 111 and ground side conductive paths 112 are bent upward and extend in the horizontal direction, for example, like the power source side conductive path 61 and the ground side conductive path 62 in FIG. 2. .

도 13은 안테나(100)를 전기적으로 등가인 도면으로서 나타내고 있으며, 이 도면도 참조하면서 설명하면, 도 13 중 (113, 114)는 안테나 부재(101)와 전원측 도전로(111)의 접속점, 안테나 부재(101)와 접지측 도전로(112)의 접속점을 각각 나타내고 있다. 전원측 도전로(111)는, 서로의 안테나 부재(101)를 접속하는 1단째의 전원측 도전로(111a)와, 도전로(111a)의 중간점으로부터 고주파 전원부(6)에 접속되어 있는 2단째의 전원측 도전로(111b)에 의해 구성되어 있다. 이와 같이 고주파 전원부(6)로부터 각 접속점(113)까지의 도전로의 길이는 동일하게 구성되어, 그것에 의해 고주파 전원부(6)로부터 각 접속점(113)까지의 임피던스는 각각 동일하게 되도록 설정되어 있다.FIG. 13 illustrates the antenna 100 as an electrically equivalent diagram. Referring to the drawings, reference numerals 113 and 114 of FIG. 13 indicate the connection point between the antenna member 101 and the power supply side conductive path 111, and the antenna. The connection point of the member 101 and the ground side conductive path 112 is shown, respectively. The power supply side conductive path 111 is connected to the high frequency power supply unit 6 from the intermediate point of the power supply side conductive path 111a of the first stage which connects the antenna members 101, and the conductive path 111a. It is comprised by the power supply side electrically conductive path 111b. Thus, the length of the conductive path from the high frequency power supply part 6 to each connection point 113 is comprised, and the impedance from the high frequency power supply part 6 to each connection point 113 is set to be the same by this.

또, 전원측 도전로(112)는 서로의 안테나 부재(101)를 접속하는 1단째의 전원측 도전로(112a)와, 도전로(112a)의 중간점과 용량 가변 콘덴서(7)를 거쳐서 접지점을 접속하는 2단째의 전원측 도전로(112b)에 의해 구성되어 있다. 이와 같이 각 접속점(114)으로부터 접지점까지의 도전로의 길이는 동일하게 구성되어, 그것에 의해 상기 안테나 부재(101)와 접지측 도전로(112)의 각 접속점(114)으로부터 접지점까지의 임피던스는 서로 동일하게 되도록 설정되어 있다. 또, 각 안테나 부재(101)의 임피던스는 각각 동일하게 되도록 설정되어 있고, 따라서 각 안테나 부재(101)에 의해 구성되는 고주파 경로의 전기적인 길이는 서로 동일하게 되도록 설정되어 있다.In addition, the power supply side conductive path 112 connects the grounding point via the power supply side conductive path 112a of the first stage which connects the antenna members 101 to each other, the intermediate point of the conductive path 112a, and the capacitor variable capacitor 7. It is comprised by the power supply side conductive path 112b of the 2nd stage | paragraph. Thus, the lengths of the conductive paths from each connection point 114 to the ground point are the same, whereby the impedances from the connection points 114 to the ground point of the antenna member 101 and the ground-side conductive path 112 are mutually different. It is set to be the same. In addition, the impedance of each antenna member 101 is set to be the same, and therefore the electrical length of the high frequency path comprised by each antenna member 101 is set to be the same.

상기한 안테나(100)에 있어서, 안테나 부재(101) 사이의 거리를 바꿀 때마다 플라즈마 생성실(22)에 형성되는 플라즈마 밀도 분포(8)가 변화되는 모양을 도 14 내지 도 18을 참조하면서 나타낸다. 각 도면에 있어서 도면의 참조 부호 뒤에 부호(a)를 붙인 것은 안테나실(21)에 있어서의 안테나 부재(101)의 배치의 레이아웃의 일례를 나타내고 있으며, 도면의 참조 부호 뒤에 부호(b)를 나타낸 것은 그 동일한 도면의 참조 번호의 (a)의 레이아웃으로 했을 때의 플라즈마 생성실(22) 내에 형성되는 플라즈마 밀도 분포(8)를 나타낸 것이다. 각 예에서는, 안테나실(21)의 Y 방향의 중간 위치에 안테나 부재(101)가 대칭으로 위치하고 있으며, 유리 기판 G의 Y 방향의 중간 위치와 안테나실의 Y 방향의 중간 위치는 서로 겹치고 있다. 또, 각 도 14~도 18(b)의 플라즈마 밀도 분포(8)는 후술하는 평가 시험으로 확인된 결과에 근거하여 나타내어져 있다.In the above-described antenna 100, the state in which the plasma density distribution 8 formed in the plasma generation chamber 22 changes each time the distance between the antenna members 101 is changed is shown with reference to FIGS. 14 to 18. . In each figure, the code | symbol (a) attached | subjected to the code | symbol of the figure has shown an example of the layout of the arrangement | positioning of the antenna member 101 in the antenna chamber 21, and code | symbol b was shown after the code | symbol of the figure. Shows a plasma density distribution 8 formed in the plasma generation chamber 22 when the layout of reference numeral (a) in the same drawing is used. In each example, the antenna member 101 is located symmetrically in the intermediate position of the antenna chamber 21 in the Y direction, and the intermediate position of the glass substrate G in the Y direction and the intermediate position of the antenna chamber in the Y direction overlap each other. In addition, the plasma density distribution 8 of each FIG. 14-18 (b) is shown based on the result confirmed by the evaluation test mentioned later.

우선, 안테나 부재(101)를 안테나실(21)의 중앙부에서, 비교적 가까운 거리로 설치한 도 14(a)에 나타내는 레이아웃으로 한 경우에 대하여 설명한다. 이와 같이 안테나 부재(101) 사이의 거리가 가까우면, 2개의 안테나 부재(101)가 마치 1개의 굵은 안테나 부재와 같이 기능하여, 도 14(a)에 나타낸 바와 같이 2개의 안테나 부재(101)를 1개의 안테나 부재로서 그것을 둘러싸도록 유도 자계(110)가 형성된다. 여기서 형성되는 유도 자계(110)는 안테나 부재(110)가 번들(bundle)로 되어 보이는 것에 의해, 1개의 안테나 부재(110)에 의해 형성되는 유도 자계에 비하여 강한 자계가 생성되는 효과가 있다.First, the case where the antenna member 101 is set as the layout shown in FIG. 14A provided at a relatively close distance from the center of the antenna chamber 21 will be described. In this way, when the distance between the antenna members 101 is close, the two antenna members 101 function like one thick antenna member, and as shown in Fig. 14A, the two antenna members 101 are separated. The induction magnetic field 110 is formed to surround it as one antenna member. The induction magnetic field 110 formed here has an effect that a strong magnetic field is generated as compared with the induction magnetic field formed by one antenna member 110 by the antenna member 110 being bundled.

그리고, 플라즈마 생성실(22)에 있어서는, 안테나 부재(101)가 그 위쪽에 마련되어 있는 중앙부에서 가장 플라즈마 밀도가 높아져, 이 중앙부로부터 안테나 부재(101)의 배열 방향을 따라 외측으로 향함에 따라 서서히 플라즈마 밀도가 저하되는 플라즈마 밀도 분포(8)로 된다. 그런데, 도 14(b) 중의 일점 쇄선(80)은 2개 있는 안테나 부재(101) 중의 한쪽이 없고, 다른쪽의 1개만이 마련되어 있다고 한 경우에 형성되는 플라즈마 밀도 분포를 나타내고 있다. 본 예에서는 상기한 바와 같이 2개의 안테나 부재(101)가 1개의 안테나 부재(101)로서 기능하고 있기 때문에, 상기 플라즈마 밀도 분포(8)는, 이 일점 쇄선으로 나타내는 안테나 부재(101)가 1개만 마련된 경우와 대략 동일한 플라즈마 밀도 분포로 되어 있다. 단, 안테나 부재(101)가 1개만 마련되는 경우에 비하여, 상기한 바와 같이 강한 유도 자계가 형성되기 때문에, 그와 같이 안테나 부재(101)가 1개만 마련된 경우에 비하여 플라즈마 생성실(22)의 중앙부의 플라즈마 밀도 분포(8)는 커진다.In the plasma generating chamber 22, the plasma density increases at the central portion where the antenna member 101 is provided above, and gradually the plasma is moved from the center portion toward the outside along the arrangement direction of the antenna member 101. It becomes the plasma density distribution 8 in which a density falls. By the way, the dashed-dotted line 80 in FIG. 14 (b) shows a plasma density distribution formed when one of the two antenna members 101 is absent and only one of the other antennas is provided. In this example, since the two antenna members 101 function as one antenna member 101 as described above, the plasma density distribution 8 has only one antenna member 101 represented by this one-dot chain line. The plasma density distribution is approximately the same as that provided. However, as compared with the case where only one antenna member 101 is provided, since a strong induction magnetic field is formed as described above, the plasma generation chamber 22 of the plasma generation chamber 22 is compared with the case where only one antenna member 101 is provided. The plasma density distribution 8 in the center portion becomes large.

도 15~도 18은, 도 14에 비하여 안테나 부재(101)를 안테나실(21)의 중앙부에서 멀어지도록, 서로 떨어져 설치했을 때의 플라즈마의 밀도 분포(8)를 나타내고 있으며, 이와 같이 안테나 부재(101)가 비교적 떨어져 있는 경우는, 각 안테나 부재(101)의 주위에 개별적으로 유도 자계(110)가 형성된다. 각 도 15~도 18(b) 중의 일점 쇄선(80)은, 도 14(b)와 같이 1개의 안테나 부재(101)가 단독으로 존재한 경우에 형성되는 플라즈마 밀도 분포를 나타낸 것이며, 안테나 부재(101)가 1개만 마련된 경우는 이 일점 쇄선(80)으로 나타내는 바와 같이 안테나 부재(101)의 아래쪽의 플라즈마 밀도가 높고, 안테나 부재(101)로부터 가로 방향으로 멀어짐에 따라 플라즈마 밀도가 낮아지는 플라즈마 밀도 분포로 되지만, 실제로 플라즈마 생성실(22)에 형성되는 플라즈마 밀도 분포(8)는 이들 안테나 부재(101)마다 형성되는 플라즈마 밀도 분포가 합쳐진 것으로 된다.15 to 18 show the density distribution 8 of the plasma when the antenna members 101 are spaced apart from each other so as to be farther from the center portion of the antenna chamber 21 than in FIG. 14. When the 101 is relatively far apart, the induction magnetic field 110 is formed around each antenna member 101 individually. The dashed-dotted line 80 in each of FIGS. 15 to 18 (b) shows a plasma density distribution formed when one antenna member 101 exists alone as shown in FIG. 14 (b). In the case where only one 101 is provided, as shown by the dashed-dotted line 80, the plasma density at the lower side of the antenna member 101 is high, and the plasma density decreases as the distance from the antenna member 101 increases in the horizontal direction. Although it becomes a distribution, the plasma density distribution 8 actually formed in the plasma generation chamber 22 is the sum of the plasma density distributions formed for each of these antenna members 101.

그리고, 이들 도 15~도 18에 나타낸 바와 같이 안테나 부재(101)의 부착 위치를 안테나실(21)의 주연부측으로 비키어 놓고, 안테나 부재(101)의 간격이 넓어짐에 따라, 플라즈마 생성실(22)에 형성되는 플라즈마 밀도 분포(8)에 대해서는, 생성실(22) 내의 중앙부의 플라즈마 밀도가 감소하는 것에 반해 주연부의 플라즈마 밀도가 커진다. 예컨대, 안테나 부재(101)가 서로 비교적 가까운 위치에 마련되어 있는 도 15(a), 도 16(a)에서는, 도 14(a)의 레이아웃으로 한 경우와 마찬가지로, 도 15(b), 도 16(b)에 나타낸 바와 같이 플라즈마 생성실(22)의 중앙부측이 주연부측에 비하여 높은 밀도 분포로 된다. 그들 도 15(a), 도 16(a)의 레이아웃보다도 안테나 부재(101)의 간격이 떨어진 도 17(a)의 레이아웃에서는 도 17(b)에 나타낸 바와 같이 플라즈마 생성실(22)에 대략 균일한 플라즈마 밀도 분포(8)가 형성되고, 그것보다도 안테나 부재(101)의 간격이 더 떨어진 도 18(a)의 레이아웃에서는, 도 18(b)에 나타낸 바와 같이 플라즈마 생성실(22)의 주연부측이 중앙부측에 비하여 높은 밀도 분포로 된다.15 to 18, the attachment position of the antenna member 101 is shifted toward the periphery of the antenna chamber 21, and as the interval between the antenna members 101 increases, the plasma generating chamber 22 For the plasma density distribution 8 formed in the), the plasma density of the peripheral portion increases while the plasma density of the central portion in the production chamber 22 decreases. For example, in FIGS. 15A and 16A in which the antenna member 101 is provided at relatively close positions to each other, as shown in the layout of FIG. 14A, FIGS. 15B and 16 ( As shown in b), the central part side of the plasma generation chamber 22 has a higher density distribution than the peripheral part side. In the layout of FIG. 17 (a) in which the distance between the antenna member 101 is smaller than that of FIGS. 15 (a) and 16 (a), as shown in FIG. 17 (b), the plasma generating chamber 22 is substantially uniform. In the layout of FIG. 18 (a) in which a plasma density distribution 8 is formed and the distance between the antenna members 101 is further apart, as shown in FIG. 18 (b), the peripheral portion side of the plasma generating chamber 22 is shown. This density distribution is higher than that of the central portion.

이와 같이 안테나 부재(101)의 간격을 변경할 수 있는 안테나(100)에서는, 2개의 안테나 부재(101)의 간격을 조정하여 처리를 행함으로써, 플라즈마 생성실(22) 내의 각부에 형성되는 플라즈마 밀도 분포를 제어할 수 있다. 예컨대 가스의 종류나 가스의 공급량 등의 각 처리 조건 등에 따라 플라즈마 생성실(22) 내의 플라즈마 밀도 분포가 변화되는 경우가 있지만, 그와 같이 처리 조건을 변경한 경우에 안테나(100)에서는, 안테나 부재(101)의 위치를 변경하여, 유리 기판 G에 균일성이 높은 처리를 행할 수 있기 때문에 유리하다.Thus, in the antenna 100 which can change the space | interval of the antenna member 101, by processing by adjusting the space | interval of two antenna members 101, the plasma density distribution formed in each part in the plasma generation chamber 22 is performed. Can be controlled. For example, the plasma density distribution in the plasma generation chamber 22 may change depending on the processing conditions such as the type of gas, the supply amount of the gas, and the like. However, when the processing conditions are changed in this way, the antenna member includes an antenna member. It is advantageous because the position of the 101 may be changed and the glass substrate G may be treated with high uniformity.

또한, 안테나 부재의 위치를 변경할 수 있는 구성으로 한 경우, 안테나 부재(101)의 개수로서는, 2개에 한정되지 않는다. 도 19는 안테나 부재(101)를 4개로 한 경우의 안테나(120)의 사시도이고, 도 20은 안테나(120)를 전기적으로 등가인 도면으로서 나타낸 것이다. 이 안테나(120)는 안테나 부재(101)의 배열 방향에서 보아, 1개째 및 2개째의 안테나 부재(101)가 하나의 세그먼트(밀한 부분 영역)(121), 3개째 및 4개째의 안테나 부재가 하나의 세그먼트(121)를 구성하고 있다. 도 19, 도 20에 있어서, 안테나(100)와 동일하게 구성되어 있는 개소에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 나타내고 있다.In addition, when it is set as the structure which can change the position of an antenna member, the number of antenna members 101 is not limited to two. 19 is a perspective view of the antenna 120 when four antenna members 101 are used, and FIG. 20 shows the antenna 120 as an electrically equivalent view. As for the antenna 120, in the arrangement direction of the antenna member 101, the first and second antenna members 101 have one segment (dense partial region) 121, and the third and fourth antenna members. One segment 121 is comprised. In FIG. 19, FIG. 20, the same code | symbol is attached | subjected about the part comprised similarly to the antenna 100, and is shown.

안테나 부재(101)는 전원측 도전로(123)를 거쳐서 고주파 전원부(6)에, 접지측 도전로(124)를 거쳐서 접지점에 각각 접속되어 있다. 도 20 중 (125)는 전원측 도전로(123)와 각 안테나 부재(101)의 접속점, 도면 중 (126)은 접지측 도전로(124)와 각 안테나 부재(101)의 접속점이다.The antenna member 101 is connected to the high frequency power supply section 6 via the power supply side conductive path 123 and the ground point via the ground side conductive path 124, respectively. In FIG. 20, reference numeral 125 denotes a connection point between the power supply side conductive path 123 and each antenna member 101, and reference numeral 126 denotes a connection point between the ground side conductive path 124 and each antenna member 101. In FIG.

전원측 도전로(123) 및 접지측 도전로(124)는, 다른 각 실시 형태와 마찬가지로 서로 인접하는 세그먼트(121)끼리를 결선하여 토너먼트의 조합을 정하는 선도 형상으로 구성되어 있다. 구체적으로 전원측 도전로(123)에 있어서는, 동일한 세그먼트(121)의 안테나 부재(101)를 서로 접속하는 1단째의 도전로(123a)의 중간점끼리를 2단째의 도전로(123b)가 접속하고, 그 2단째의 도전로(123b)의 중간점과 고주파 전원부(6)를 3단째의 도전로(123c)가 접속하고 있다. 이와 같이 배선하여 고주파 전원부(6)로부터 각 안테나 부재(101)까지의 도전로의 길이를 동일하게 하여, 각각의 도전로의 각 임피던스가 동일하게 되도록 설정하고 있다.The power supply side conductive path 123 and the ground side conductive path 124 are configured in a line shape in which the segments 121 adjacent to each other are connected to each other to determine the combination of the tournaments as in the other embodiments. Specifically, in the power supply-side conductive path 123, the intermediate paths of the first-stage conductive path 123a connecting the antenna members 101 of the same segment 121 to each other are connected to each other. The third step conductive path 123c connects the intermediate point of the second step conductive path 123b with the high frequency power supply 6. In this way, the lengths of the conductive paths from the high frequency power supply unit 6 to each antenna member 101 are the same, and the impedances of the respective conductive paths are set to be the same.

또한, 접지측 도전로(124)에 있어서도, 동일한 세그먼트(121)의 안테나 부재(101)를 서로 접속하는 1단째의 도전로(124a)의 중간점끼리를 2단째의 도전로(124b)가 접속하고, 그 2단째의 도전로(124b)의 중간점과 고주파 전원부(6)를 3단째의 도전로(124c)가 접속하고 있다. 이와 같이 배선하여, 각 안테나 부재(101)로부터 접지점까지의 도전로의 길이를 동일하게 하여, 각각의 도전로의 임피던스를 동일하게 설정하고 있다. 이와 같이 각 도전로를 구성함으로써, 기술한 각 실시 형태와 마찬가지로 각 고주파 경로의 전기적인 길이는 서로 동일하게 되도록 설정되어 있다.Also in the ground-side conductive path 124, the intermediate paths of the first-stage conductive paths 124a for connecting the antenna members 101 of the same segment 121 to each other are connected to the second-stage conductive paths 124b. The third conductive path 124c is connected to the intermediate point of the second conductive path 124b and the high frequency power supply 6. In this way, the length of the conductive path from each antenna member 101 to the ground point is the same, and the impedance of each conductive path is set equal. By configuring each conductive path in this manner, the electrical lengths of the high frequency paths are set to be the same as in the respective embodiments described above.

이와 같이 구성된 안테나(120)에서도 동일한 세그먼트(121)를 구성하는 안테나 부재(101)의 간격 및 서로 다른 세그먼트(121)를 구성하는 안테나 부재(101)의 간격을 자유롭게 조정할 수 있기 때문에, 플라즈마 생성실(22)에 형성되는 플라즈마 밀도 분포를 제어할 수 있다. 또한, 기술한 바와 같이 안테나 부재(101)를 가까이 함으로써, 형성되는 유도 자계를 강하게 하여 높은 에칭률을 얻을 수 있기 때문에, 다른 세그먼트(121) 사이 및 동일한 세그먼트(121) 내에서 안테나 부재(101)의 위치를 조정하여, 그와 같이 높은 에칭률을 얻을 수 있다.In the antenna 120 configured as described above, the spacing between the antenna members 101 constituting the same segment 121 and the spacing between the antenna members 101 constituting the different segments 121 can be freely adjusted. The plasma density distribution formed at 22 can be controlled. In addition, as described above, by bringing the antenna member 101 closer to each other, the induction magnetic field to be formed can be strengthened to obtain a high etching rate. Therefore, the antenna member 101 is located between the other segments 121 and within the same segment 121. By adjusting the position of, it is possible to obtain such a high etching rate.

또, 안테나 부재의 간격은 자동으로 조정할 수 있게 되어 있더라도 좋다. 도 21(a), (b)에는 그러한 안테나(130)의 평면, 측면을 각각 나타내고 있다. 이 안테나(130)를, 안테나(100)와의 차이점을 중심으로 설명하면, 2개의 안테나 부재(101)의 양단은 각각 구동부(131)에 접속되어 있다. 이 구동부(131)는 예컨대 안테나실(21) 내를 안테나 부재(101)의 배열 방향으로 신장한 가이드 레일(132)을 따라 이동 가능하게 구성되어 있다. 전원측 도전로(111) 및 접지측 도전로(112)의 용량 가변 콘덴서(7)의 상류측은 안테나 부재(101)의 이동을 방해하지 않도록, 가요성을 갖는 배선에 의해 구성되어 있다.In addition, the interval of the antenna member may be automatically adjusted. 21 (a) and 21 (b) show the plane and side surfaces of such an antenna 130, respectively. When this antenna 130 is demonstrated centering on difference with the antenna 100, the both ends of the two antenna members 101 are connected to the drive part 131, respectively. This drive part 131 is comprised so that the inside of the antenna chamber 21 is movable along the guide rail 132 extended in the array direction of the antenna member 101, for example. The upstream side of the capacitive variable capacitor 7 of the power source side conductive path 111 and the ground side conductive path 112 is constituted by flexible wiring so as not to disturb the movement of the antenna member 101.

이 안테나(130)를 구비한 플라즈마 처리 장치에 마련된 제어부의 구성의 일례에 대해 도 22를 참조하면서 설명한다. 도면 중의 제어부(140)는 버스(141)를 구비하고 있으며, 버스(141)에는 CPU(142)과 레시피(recipe) 저장부(143)가 접속되어 있다. 레시피 저장부(143)에는 처리 용기(2)에 공급하는 가스종이나 가스의 유량 등에 대해 설정한 복수의 처리 레시피가 기억되어 있고, 이들 각 처리 레시피는 안테나 부재(101)의 간격의 설정도 포함하고 있다.An example of the structure of the control part provided in the plasma processing apparatus provided with this antenna 130 is demonstrated, referring FIG. The control unit 140 in the figure includes a bus 141, and a CPU 142 and a recipe storage unit 143 are connected to the bus 141. In the recipe storage unit 143, a plurality of processing recipes set for the gas species supplied to the processing container 2, the flow rate of the gas, and the like are stored, and each of these processing recipes also includes setting of the interval of the antenna member 101. Doing.

예컨대 사용자가 키보드 등에 의해 구성되는 도시하지 않은 선택 수단을 통해 처리 레시피의 선택을 행하면, CPU(142)에 의해 레시피 저장 수단(143)으로부터 그 선택된 처리 레시피가 판독된다. 그리고, 제어부(140)로부터 플라즈마 처리 장치의 구동부(131)로 그 판독된 처리 레시피에 따른 제어 신호가 출력된다. 제어 신호를 받은 구동부(131)는 도 21(a)에 화살표로 나타내는 바와 같이 이동하여, 안테나 부재(101)의 간격이 그 선택된 처리 레시피에 설정된 간격으로 되도록 제어되고, 계속해서 선택된 처리 레시피에 설정된 가스가, 동일하게 그 처리 레시피에 설정된 유량으로 공급되어, 처리가 행하여진다.For example, when the user selects a processing recipe through a selection means (not shown) constituted by a keyboard or the like, the selected processing recipe is read from the recipe storage means 143 by the CPU 142. And the control signal according to the read processing recipe is output from the control part 140 to the drive part 131 of a plasma processing apparatus. The drive unit 131 receiving the control signal moves as indicated by the arrow in Fig. 21A, and is controlled so that the interval of the antenna member 101 becomes the interval set in the selected processing recipe, and is subsequently set in the selected processing recipe. Gas is similarly supplied at the flow rate set in the process recipe, and a process is performed.

상기 플라즈마 처리 장치에서는, 기판 G가 연속하여 처리 용기(2)에 반송되는 경우에, 예컨대 기판 G의 로트마다 처리 레시피의 선택을 행하여 안테나 부재(101)의 간격을 제어할 수 있다. 또한, 처리 레시피로서는, 도 23에 나타낸 바와 같이 프로세스의 시간대에 따라 안테나 부재(101)의 간격이 변화되도록 설정되어 있더라도 좋고, 1장의 기판 G의 처리 중에, 안테나 부재(101)의 간격이 변화되어 플라즈마 처리가 행하여지게 되어 있더라도 좋다.In the said plasma processing apparatus, when the board | substrate G is continuously conveyed to the processing container 2, a process recipe can be selected for every lot of board | substrate G, for example, and the space | interval of the antenna member 101 can be controlled. In addition, as the processing recipe, as shown in FIG. 23, the interval of the antenna member 101 may be set to change depending on the time zone of the process. During the processing of one substrate G, the interval of the antenna member 101 is changed. Plasma processing may be performed.

이와 같이 안테나 부재가 이동하는 경우에도 도 10에 나타낸 바와 같이 각 세그먼트의 임피던스를 조정하기 위한 콘덴서를 부착할 수 있다.
Even when the antenna member is moved in this manner, as shown in Fig. 10, a capacitor for adjusting the impedance of each segment can be attached.

(평가 시험)(Evaluation test)

안테나(100)를 구비한 플라즈마 처리 장치를 이용하여 플라즈마 밀도 분포를 조사하기 위한 평가 시험을 행하였다. 시험마다 안테나 부재(101) 사이의 거리를 각기 변화시켜, 포토레지스트가 표면에 도포된 기판 G에 대해 플라즈마 처리를 행하여, 형성된 플라즈마를 관찰함과 아울러 처리 후에 기판 G에서 안테나의 배열 방향에서의 포토레지스트의 애싱 레이트를 조사하였다. 기판 G의 처리 조건으로서, 플라즈마 생성실(22) 내의 압력은 10mTorr, 고주파 전원부(6)로부터의 공급 전력은 2000W로 하였다.An evaluation test was conducted to investigate the plasma density distribution using the plasma processing apparatus with the antenna 100. The distance between the antenna members 101 is varied for each test, and the plasma treatment is performed on the substrate G on which the photoresist is applied to the surface to observe the formed plasma, and the photo in the arrangement direction of the antenna on the substrate G after the treatment. The ashing rate of the resist was investigated. As the processing conditions of the substrate G, the pressure in the plasma generating chamber 22 was 10 mTorr, and the power supply from the high frequency power supply unit 6 was 2000W.

안테나실(21)에서, 안테나 부재(101)의 배열 방향에서 보아 기판의 중앙부로부터의 단부까지의 거리를 L이라고 하면, 안테나 부재(101) 사이의 거리는, 평가 시험 1에서는 약 1/3L, 평가 시험 2에서는 약 2/3L, 평가 시험 3에서는 약 L, 평가 시험 4에서는 약 4/3L, 평가 시험 5에서는 약 2L로 하였다. 실시 형태에서 설명한 도 14(a)~도 19(a)는 각 평가 시험 1~5의 안테나 부재(101)의 레이아웃을 나타내고 있다. 각 기판 G의 애싱 레이트의 측정 위치로서는, 기판 G의 중심부로부터, Y 방향(안테나 부재의 배열 방향)을 따라 기판 G의 일단측, 타단측으로 향하는 임의의 위치로 하였다.In the antenna chamber 21, when the distance from the center part of the board | substrate to L is the L from the arrangement direction of the antenna member 101, the distance between the antenna members 101 is about 1 / 3L in evaluation test 1, and evaluation It was about 2 / 3L in the test 2, about L in the evaluation test 3, about 4 / 3L in the evaluation test 4, and about 2L in the evaluation test 5. FIG.14 (a)-FIG.19 (a) demonstrated in embodiment showed the layout of the antenna member 101 of each evaluation test 1-5. As a measurement position of the ashing rate of each board | substrate G, it was set as the arbitrary position which goes to the one end side and the other end side of the board | substrate G along the Y direction (arrangement direction of an antenna member) from the center part of the board | substrate G.

기판 G에의 처리 중인 플라즈마의 관찰 결과로서는, 평가 시험 1, 2에서는 플라즈마가 플라즈마 생성실(22)의 중앙부에서 강하고, 주연부에서 약하게 관찰되었다. 평가 시험 3에서는, 플라즈마는 플라즈마 생성실(22)의 중앙부가 주연부보다도 약간 강하고, 평가 시험 4에서는 중앙부와 주연부에서 각각 균일성 높게 관찰되었다. 평가 시험 5에서는 플라즈마는 플라즈마 생성실(22)의 중앙부에서 약하고, 주연부에서 강하게 관찰되었다.As the observation result of the plasma in process to the substrate G, in the evaluation tests 1 and 2, the plasma was strong in the center part of the plasma generation chamber 22 and weakly observed in the peripheral part. In the evaluation test 3, the plasma part of the plasma generation chamber 22 was slightly stronger than the peripheral part, and in the evaluation test 4, uniformity was observed at the central part and the peripheral part, respectively. In the evaluation test 5, the plasma was weak at the center of the plasma generating chamber 22 and strongly observed at the peripheral edge.

Figure pat00001
Figure pat00001

상기의 표 1은 평가 시험 1~5에 있어서, 기판 G의 각부에서 측정된 애싱 레이트를 나타내고 있으며, 도 24(a)~도 26(e)는 그 표를 그래프로서 나타낸 것이다. 측정 위치로서는 기판의 중심부를 0으로 하고, 그 중심부에서 기판의 일단측, 타단측의 주연부까지의 거리를 각각 취하여 나타내고 있으며, 일단측의 거리에 +, 타단측의 거리에 -의 부호를 각각 붙이고 있다. 이 애싱 레이트가 높을수록, 그 위쪽의 플라즈마 밀도가 높은 것을 나타내고 있다. 평가 시험 1~3에서는 기판 G의 중앙부의 애싱 레이트가 주연부의 애싱 레이트보다도 높은 볼록형의 그래프를 그리는 분포로 되어 있고, 평가 시험 4에서는 기판 G의 중앙부의 애싱 레이트와 주연부의 애싱 레이트가 대략 균일한 플랫형의 그래프를 그리는 분포로 되어 있다. 그리고, 평가 시험 5에서는 주연부의 애싱 레이트가 중앙부의 애싱 레이트보다도 높은 오목형의 그래프 분포로 되어 있다.Table 1 above shows the ashing rate measured at each part of the substrate G in the evaluation tests 1 to 5, and FIGS. 24A to 26E show the table as a graph. As the measurement position, the center of the substrate is set to 0, and the distances from the center to one end of the substrate and the periphery of the other end are respectively shown, and the sign of + and the distance of the other end are attached, respectively have. The higher the ashing rate, the higher the plasma density thereon. In the evaluation tests 1-3, the ashing rate of the center part of the board | substrate G is made into the distribution which draws a convex graph higher than the ashing rate of the peripheral part. It is a distribution that draws a flat graph. And in evaluation test 5, the ashing rate of the periphery part becomes a concave graph distribution with higher than the ashing rate of the center part.

평가 시험 1 내지 5의 결과로부터 안테나 부재(101) 사이의 거리를 제어함으로써, 플라즈마 생성실(22) 내의 플라즈마 밀도 분포를 제어하여, 기판의 면 내에서의 애싱 레이트를 제어할 수 있는 것이 나타내어진다. 또한, 안테나 부재(101) 사이의 거리를 가장 가까이 한 평가 시험 1에서는, 그 안테나 부재(101)의 아래쪽의 기판 중앙부의 애싱 레이트가 특히 높아져 있고, 다른 평가 시험의 안테나 부재(101)의 아래쪽측의 애싱 레이트보다도 높다. 이로부터 안테나 부재(101)를 근접하여 배치한 경우, 그 주위의 플라즈마 밀도의 분포를 높여, 높은 애싱 레이트를 얻을 수 있는 것이 나타내어졌다. 평가 시험 1~5는, 포토레지스트의 애싱 레이트를 조사한 것이지만, 에칭에서도 마찬가지로, 안테나 부재(101) 사이의 거리를 제어함으로써, 플라즈마 생성실(22) 내의 플라즈마 밀도 분포를 제어하여, 기판의 면 내에서의 에칭률을 제어할 수 있는 것은 분명하다. 이상, 안테나 부재간을 임의의 간격으로 변경할 수 있는 실시 형태에 대해 설명하여 왔지만, 상기 실시 형태의 안테나 부재를 복수의 안테나 부재가 병렬 접속한 세그먼트로 치환하고, 이들 세그먼트 사이를 임의의 간격으로 변경할 수 있는 구성으로 하여도 좋다.
From the results of the evaluation tests 1 to 5, it is shown that by controlling the distance between the antenna members 101, the plasma density distribution in the plasma generation chamber 22 can be controlled to control the ashing rate in the plane of the substrate. . In the evaluation test 1 in which the distance between the antenna members 101 is closest to each other, the ashing rate of the center portion of the substrate below the antenna member 101 is particularly high, and the lower side of the antenna member 101 of another evaluation test is increased. It is higher than the ashing rate of. From this, when the antenna member 101 was arranged in close proximity, it was shown that the distribution of the plasma density around it can be raised and a high ashing rate can be obtained. Evaluation tests 1 to 5 examined the ashing rate of the photoresist, but similarly in etching, by controlling the distance between the antenna members 101, the plasma density distribution in the plasma generating chamber 22 was controlled to thereby control the in-plane of the substrate. It is clear that the etching rate at can be controlled. As mentioned above, although embodiment which could change between antenna members at arbitrary space | intervals was demonstrated, the antenna member of the said embodiment is replaced by the segment which the some antenna member connected in parallel, and it changes to these spaces at arbitrary space | intervals. It is good also as a structure which can be used.

2: 처리 용기
21: 안테나실
22: 플라즈마 생성실
3: 유전체창 부재
31: 들보부
32: 유전체 부재
33: 외부 프레임부
34: 칸막이부
4: 매달림 지지부
41: 통로
42: 처리 가스실
43: 가스 공급 구멍
5, 100: 안테나
51, 101 : 안테나 부재
52: 세그먼트
53: 소한 부분 영역
54: 수평 영역
6: 고주파 전원부
61: 전원측 도전로
62: 접지측 도전로
7, 71: 용량 가변 콘덴서
131: 구동부
140: 제어부2: treatment container
21: antenna chamber
22: plasma generating chamber
3: dielectric window member
31: beams
32: dielectric member
33: outer frame part
34: divider
4: suspension support
41: passage
42: process gas chamber
43: gas supply hole
5, 100: antenna
51, 101: antenna member
52: segment
53: small area
54: horizontal area
6: high frequency power supply
61: power supply path
62: grounding path
7, 71: capacitive variable capacitor
131: drive unit
140: control unit

Claims (5)

처리 가스가 공급된 처리 용기 내에 유도 전계를 발생시켜, 처리 가스를 플라즈마화하여 처리 용기 내의 탑재대에 탑재된 피처리체에 대해 플라즈마 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치에 있어서,
상기 탑재대와 처리 분위기를 사이에 두고 대향하도록 상기 처리 분위기의 외측에 마련되고, 각각 길이가 동일하며, 서로 횡으로 평행하게 나열되어 구성된 복수의 직선 형상의 안테나 부재를 포함하는 안테나와,
상기 안테나에 고주파 전력을 공급하기 위한 고주파 전원부와,
상기 안테나의 일단측을 상기 고주파 전원부에 접속하기 위한 전원측 도전로와,
상기 처리 분위기를 구획하기 위해 상기 탑재대와 안테나 사이에 마련된 유전체창 부재
를 구비하되,
상기 유전체창 부재는,
상기 탑재대와 대향하도록 마련된 복수의 판 형상의 유전성 부재와,
상기 유전성 부재를 지지하기 위해, 상기 유전성 부재의 길이 방향을 따라, 상기 안테나 부재와 직교하도록 마련된 복수의 칸막이부
를 구비하는
것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.A plasma processing apparatus which generates an induction electric field in a processing container supplied with a processing gas, converts the processing gas into a plasma, and performs plasma processing on a target object mounted on a mounting table in the processing container.
An antenna including a plurality of linear antenna members provided on an outer side of the processing atmosphere so as to face the mounting table and the processing atmosphere therebetween, each having the same length and arranged side by side in parallel with each other;
A high frequency power supply unit for supplying high frequency power to the antenna;
A power supply side conductive path for connecting one end of the antenna to the high frequency power supply unit;
A dielectric window member provided between the mount and the antenna to partition the processing atmosphere
Provided with
The dielectric window member,
A plurality of plate-like dielectric members provided to face the mounting table;
A plurality of partitions provided to orthogonal to the antenna member along the longitudinal direction of the dielectric member to support the dielectric member.
With
Plasma processing apparatus, characterized in that. 제 1 항에 있어서,
상기 칸막이부의 내부에는 처리 가스실이 형성됨과 아울러, 칸막이부의 하면에는, 상기 처리 용기에 처리 가스를 공급하기 위해, 상기 처리 가스실과 연통하는 가스 공급 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
The method of claim 1,
A processing gas chamber is formed inside the partition portion, and a gas supply hole communicating with the processing gas chamber is formed in a lower surface of the partition portion to supply a processing gas to the processing container.
제 2 항에 있어서,
상기 복수의 칸막이부는 각각 매달림 지지부에 의해 상기 처리 용기의 천장부로부터 매달아지도록 마련되고, 이 매달림 지지부의 내부에는, 상기 칸막이 프레임부의 처리 가스실과 연통하는 처리 가스의 유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
The method of claim 2,
The plurality of partitions are provided so as to be suspended from the ceiling of the processing container by a hanging support, and a flow path of a processing gas communicating with the processing gas chamber of the partition frame is formed inside the hanging support. Processing unit.
제 1 항에 있어서,
각각 길이가 동일한 복수의 직선 형상의 안테나 부재는, 서로 인접하고, 또한 서로 병렬 접속하여 이루어지는 세그먼트를 형성하고, 그 세그먼트가 복수 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.

The method of claim 1,
A plurality of linear antenna members having the same length, respectively, form a segment which is adjacent to each other and is connected in parallel to each other, and a plurality of segments are arranged.

제 4 항에 있어서,
상기 세그먼트는 짝수개 배치되고,
상기 전원측 도전로 및 접지측 도전로는, 각 세그먼트의 사이에서 상기 고주파 경로의 물리적 길이가 동일하게 되도록, 서로 인접하는 세그먼트끼리를 결선(結線)하여 토너먼트(tournament)의 조합을 정하는 선도(線圖) 형상이면서 계단 형상으로 배선되어 있는 것
을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method of claim 4, wherein
The segments are arranged in an even number,
The power supply-side conductive path and the ground-side conductive path are lines for determining a combination of tournaments by connecting adjacent segments to each other so that the physical length of the high frequency path is the same between each segment. Wired in a staircase shape
Plasma processing apparatus, characterized in that.
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