KR20170077840A

KR20170077840A - 플라즈마 처리 장치

Info

Publication number: KR20170077840A
Application number: KR1020160181293A
Authority: KR
Inventors: 다이스케 오노
Original assignee: 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2017-07-06
Also published as: TWI604758B; JP2017120781A; CN107012436B; KR102322816B1; TW201724919A; JP6800009B2; CN107012436A

Abstract

[과제] 절연물이 포함되는 워크를 처리하는 경우라도, 플라즈마 방전을 안정화시킨다.
[해결수단] 플라즈마 처리 장치는, 일단부에 개구부(11)가 형성되어, 내부에 프로세스 가스가 도입되는 통형 전극(10)과, 통형 전극(10)에 대하여 전압을 인가하는 RF 전원(15)과, 워크(W)를 반송하여 개구부(11)의 아래를 통과시키는 반송부로서의 회전 테이블(3)과, 개구부(11)와 회전 테이블(3) 사이에 배치되는 전자 유도 부재(17)를 구비한다.

Description

플라즈마 처리 장치{PLASMA PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.

반도체 장치나 액정 디스플레이 혹은 광디스크 등 각종 제품의 제조 공정에 있어서, 예컨대 웨이퍼나 유리 기판 등의 워크 상에 광학막 등의 박막을 성막하는 경우가 있다. 박막은, 워크에 대하여 금속 등의 막을 형성하는 성막과, 형성한 막에 대하여 에칭, 산화 또는 질화 등의 막 처리를 반복함으로써 작성할 수 있다.

성막 및 막 처리는 여러 가지 방법으로 행할 수 있는데, 그 하나로서 플라즈마를 이용한 것이 있다. 성막에서는, 타겟을 배치한 진공 용기에 불활성 가스를 도입하여 직류 전압을 인가한다. 플라즈마화한 불활성 가스의 이온을 타겟에 충돌시켜, 타겟으로부터 두들겨져 나온 재료를 워크에 퇴적시켜 성막을 행한다. 막 처리에서는, 전극을 배치한 진공 용기에 프로세스 가스를 도입하여, 전극에 고주파 전압을 인가한다. 플라즈마화한 프로세스 가스의 이온을 워크 상의 막에 충돌시킴으로써 막 처리를 행한다.

이러한 성막과 막 처리를 연속해서 행할 수 있도록, 하나의 진공 용기의 내부에 회전 테이블을 부착하고, 회전 테이블 상측의 둘레 방향으로 성막용의 유닛과 막 처리용의 유닛을 복수 배치한 플라즈마 처리 장치가 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 워크를 회전 테이블 상에 유지하여 반송하고, 성막 유닛과 막 처리 유닛의 바로 아래를 통과시킴으로써 광학막 등이 형성된다.

회전 테이블을 이용한 플라즈마 처리 장치에 있어서, 막 처리 유닛으로서, 상단이 막히고, 하단에 개구부를 갖는 통 형태의 전극(이하, 「통형 전극」이라고 부른다.)을 이용하는 경우가 있다. 이러한 막 처리 유닛에서는, 통형 전극이 애노드, 통형 전극의 개구부의 아래에 위치하는 회전 테이블이 캐소드로서 기능한다. 통형 전극의 내부에 프로세스 가스를 도입하여 고주파 전압을 인가하여 플라즈마를 발생시킨다. 발생한 플라즈마에 포함되는 전자는 캐소드인 회전 테이블 측으로 유입된다. 회전 테이블에 유지된 워크를 통형 전극의 개구부의 아래를 통과시킴으로써, 플라즈마에 포함되는 이온이 워크에 충돌하여 막 처리가 이루어진다.

특허문헌 1: 일본 특허공개 2002-256428호 공보

회전 테이블로 반송되는 워크에는 절연물이 포함되는 경우도 있다. 절연물을 포함하는 워크가 통형 전극의 아래에 위치하면, 캐소드에 절연물이 포함되게 된다. 결과적으로, 플라즈마의 전자가 캐소드 측으로 흐르기 어렵게 되고, 플라즈마가 불안정하게 되어, 막 처리가 적절하게 이루어지지 않을 우려가 있다.

여기서, 통형 전극에 고주파 전압을 인가하는 RF 전원은, 매칭 박스를 통해 통형 전극 및 진공 용기에 접속되어 있다. 워크가 통형 전극의 아래에 위치하고 있는 상태라도, 매칭 박스에 의해서, 입력 측과 출력 측의 임피던스를 정합시키면, 플라즈마를 안정화시킬 수도 있다.

그러나, 처리 효율을 향상시키고자 하면, 회전 테이블에 가능한 한 많은 워크를 배치하게 된다. 워크 사이의 간극이 좁아지면, 캐소드는, 절연물이 포함되지 않는 상태와 포함되는 상태가 격하게 바뀌게 된다. 이 경우, 매칭 박스에서의 임피던스의 조정이 시간에 맞추지 못할 가능성이 있다. 결과적으로, 플라즈마 방전이 불안정하게 되어, 막 처리의 품질에 영향을 미칠 우려가 있었다.

본 발명은, 상술한 것과 같은 과제를 해결하기 위해서, 절연물이 포함되는 워크를 처리하는 경우라도, 플라즈마 방전을 안정화시킴으로써, 워크의 상태에 좌우되지 않고서 처리 효율을 향상시킬 수 있는 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 플라즈마 처리 장치는, 일단부에 개구부가 형성되어, 내부에 프로세스 가스가 도입되는 통형 전극과, 워크를 순환 반송시키면서, 전압이 인가된 상기 통형 전극의 상기 개구부의 아래를 통과시키는 반송부와, 상기 개구부와 상기 반송부 사이에 배치되는 전자 유도 부재를 구비한다.

상기 전자 유도 부재는 중심에 구멍부를 갖는 링형 부재로 하여도 좋다.

상기 전자 유도 부재는, 상기 개구부의, 상기 반송부의 반송 방향과 직교하는 방향의 중심부를 횡단하는 판형 부재로 하여도 좋다.

상기 반송부는, 진공 용기 내에 배치되어, 워크를 유지하여 순환 반송시키는 회전 테이블을 가지고, 상기 통형 전극은 상기 회전 테이블의 상기 워크의 유지 위치의 위쪽에 배치되고, 상기 플라즈마 처리 장치는, 상기 전자 유도 부재를 상기 개구부와 상기 회전 테이블 사이에서 지지하는 지지 부재를 추가로 구비하게 하여도 좋다.

상기 지지 부재는, 상기 진공 용기의 외연(外緣) 부근의 바닥부에서부터 세워져 설치되어 상기 통형 전극의 바로 아래로 연장되고, 상기 회전 테이블과 상기 통형 전극 사이에서 상기 전자 유도 부재를 지지하는 외측 지지 부재를 포함하게 하여도 좋다.

상기 진공 용기의 내부에 세워져 설치되어, 선단 부분이 상기 회전 테이블의 중심을 관통하는 지주를 추가로 구비하고, 상기 회전 테이블은, 구름 베어링을 통해 상기 지주에 회전 가능하게 지지되고, 상기 지지 부재는, 상기 지주에 부착되고, 상기 통형 전극의 바로 아래로 연장되어, 상기 회전 테이블과 상기 통형 전극 사이에서 상기 전자 유도 부재를 지지하는 내측 지지 부재를 포함하게 하여도 좋다.

상기 전자 유도 부재는 절연재를 통해 상기 통형 전극의 선단에 접속되게 하여도 좋다.

상기 전자 유도 부재는 상기 개구부의 50%~85%의 면적을 덮게 하여도 좋다.

상기 전자 유도 부재는, 도전성 부재와, 상기 도전성 부재에 코팅된 에칭 방지제, 산화 방지제 또는 질화 방지제를 포함하게 하여도 좋다.

통형 전극의 개구부와 워크의 반송부 사이에 전자 유도 부재를 배치함으로써, 반송부에 의해 반송되는 워크의 성질이나 반송 상태에 영향을 주지 않고서, 플라즈마에서 발생한 전자를 전자 유도 부재로 유도할 수 있어, 플라즈마 방전을 안정화시킬 수 있다. 플라즈마 방전을 안정화시킴으로써, 플라즈마에서 발생한 이온이나 라디칼 등이 워크에 안정적으로 도달한다. 결과적으로 처리 효율을 향상시킬 수 있는 동시에, 품질이 안정된 제품을 제공할 수 있는 플라즈마 처리 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-A 단면도이다.
도 3은 도 1의 B-B 단면도이며, 막 처리 유닛을 회전 테이블의 중심에서 본 도면이다.
도 4는 막 처리 유닛의 평면도이다.
도 5는 시험 결과를 도시하는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 그 밖의 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치의, 막 처리 유닛의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 그 밖의 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치의, 막 처리 유닛을 회전 테이블의 중심에서 본 도면이다.

[구성]

본 발명의 실시형태에 관해서 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시하는 것과 같이, 플라즈마 처리 장치는 대략 원통형의 챔버(1)를 갖는다. 챔버(1)에는 배기부(2)가 설치되어 있어, 챔버(1)의 내부를 진공으로 배기할 수 있게 되어 있다. 즉, 챔버(1)는 진공 용기로서 기능한다. 중공의 회전축(3b)이 챔버(1)의 바닥부를 관통하여 챔버(1)의 내부에 세워져 설치되어 있다. 회전축(3b)에는 대략 원형의 회전 테이블(3)이 부착되어 있다. 회전축(3b)에는 도시되지 않는 구동 기구가 연결된다. 구동 기구의 구동에 의해서 회전 테이블(3)은 회전축(3b)를 중심으로 회전한다. 중공의 회전축(3b)의 내부에는, 부동의 지주(3c)가 배치되어 있다. 지주(3c)는, 챔버(1)의 외부에 설치된 도시되지 않는 베이스에 고정되고, 챔버(1)의 바닥부를 관통하여 챔버(1)의 내부에 세워져 설치되어 있다. 회전 테이블(3)의 중심에는 개구부가 형성되어 있다. 지주(3c)는 회전 테이블(3)의 개구부를 관통하고, 선단은 회전 테이블(3)의 상면과 챔버(1)의 상면 사이에 위치한다. 여기서, 지주(3c)의 선단은 챔버(1)의 상면에 접촉하고 있어도 좋다. 회전 테이블(3)의 개구부와 지주(3c) 사이에는 볼 베어링(3d)이 배치되어 있다. 즉, 회전 테이블(3)은 볼 베어링(3d)을 통해 지주(3c)에 회전 가능하게 지지되어 있다.

챔버(1), 회전 테이블(3) 및 회전축(3b)은, 플라즈마 처리 장치에 있어서 캐소드로서 작용하기 때문에, 전기 저항이 적은 도전성의 금속 부재로 구성하면 좋다. 회전 테이블(3)은, 예컨대, 알루미늄, 스테인리스 또는 구리와 같은 금속으로 하면 좋다. 또한, 회전 테이블(3)로서, 스테인리스강의 판형 부재의 표면에 산화알루미늄을 용사한 것을 이용하여도 좋다. 산화알루미늄은 절연물이지만, 고주파 플라즈마의 경우에는, 산화알루미늄의 두께가 매칭 박스에서 임피던스 정합이 잡히는 범위라면, 플라즈마를 형성할 수 있다. 이와 같이 산화알루미늄을 용사하면, 회전 테이블(3)이 플라즈마로 에칭되기 어렵게 되어, 에칭된 입자가 워크(W)나 챔버(1)의 내벽 등에 부착되는 것이 방지되어, 파티클을 저감할 수 있다.

회전 테이블(3)의 상면에는, 워크(W)를 유지하는 유지부(3a)가 복수 설치된다. 복수의 유지부(3a)는, 회전 테이블(3)의 둘레 방향을 따라서 등간격으로 설치된다. 회전 테이블(3)이 회전함으로써, 유지부(3a)에 유지된 워크(W)가 회전 테이블(3)의 둘레 방향으로 이동한다. 바꿔 말하면, 회전 테이블(3)의 면 위에는, 워크(W)의 원형의 이동 궤적인 반송 경로(이하, 「반송로(P)」라고 한다.)가 형성된다. 유지부(3a)는, 예컨대 워크(W)를 배치하는 트레이로 할 수 있다. 트레이가, 예컨대 워크(W)를 2개 배치할 수 있는 타입인 것일 때는, 도 3에 도시하는 것과 같이, 동일한 트레이에 배치된 2개의 워크(W) 사이의 간극은, 다른 트레이에 배치된 워크(W)와의 사이의 간극보다도 좁게 된다.

이후 단순히 「둘레 방향」이라고 하는 경우에는 「회전 테이블(3)의 둘레 방향」을 의미하고, 단순히 「반경 방향」이라고 하는 경우에는 「회전 테이블(3)의 반경 방향」을 의미한다. 또한 본 실시형태에서는, 워크(W)의 예로서 평판형의 기판을 이용하고 있지만, 플라즈마 처리를 행하는 워크(W)의 종류, 형상 및 재료는 특정한 것에 한정되지 않는다. 예컨대, 중심에 오목부 혹은 볼록부를 갖는 만곡된 기판을 이용하여도 좋다. 또한, 금속, 카본 등의 도전성 재료를 포함하는 것, 유리나 고무 등의 절연물을 포함하는 것, 실리콘 등의 반도체를 포함하는 것을 이용하여도 좋다.

회전 테이블(3)의 위쪽에는, 플라즈마 처리 장치에 있어서의 각 공정의 처리를 행하는 유닛(이하, 「처리 유닛」이라고 한다.)이 설치되어 있다. 각 처리 유닛은, 회전 테이블(3)의 면 위에 형성되는 워크(W)의 반송로(P)를 따라서, 상호 소정의 간격을 두고서 인접하게 배치되어 있다. 유지부(3a)에 유지된 워크(W)가 각 처리 유닛의 아래를 통과함으로써 각 공정의 처리가 이루어진다.

도 1의 예에서는, 회전 테이블(3) 상의 반송로(P)를 따라서 7개의 처리 유닛(4a~4g)이 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 처리 유닛(4a, 4b, 4c, 4d, 4f, 4g)은 워크(W)에 성막 처리를 행하는 성막 유닛이다. 처리 유닛(4e)은, 성막 유닛에 의해서 워크(W) 상에 형성된 막에 대하여 처리를 행하는 막 처리 유닛이다. 본 실시형태에서는, 성막 유닛은 스퍼터링을 행하는 것으로 하여 설명한다. 또한, 막 처리 유닛(4e)은, 후산화를 행하는 것으로 하여 설명한다. 여기서 후산화란, 성막 유닛으로 성막된 금속막에 대하여, 플라즈마에 의해 생성된 산소 이온 등을 도입함으로써 금속막을 산화하는 처리이다. 처리 유닛(4a)과 처리 유닛(4g) 사이에는, 외부로부터 미처리의 워크(W)를 챔버(1)의 내부에 반입하고, 처리가 끝난 워크(W)를 챔버(1)의 외부로 반출하는 로드록부(5)가 설치되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 워크(W)의 반송 방향을, 도 1의 시계 방향으로, 처리 유닛(4a)의 위치에서 처리 유닛(4g)으로 향하는 방향으로 한다. 물론 이것은 일례이며, 반송 방향, 처리 유닛의 종류, 배열 순서 및 수는 특정한 것에 한정되지 않고, 적절하게 결정할 수 있다.

성막 유닛인 처리 유닛(4a)의 구성예를 도 2에 도시한다. 다른 성막 유닛(4b, 4c, 4d, 4f, 4g)도 성막 유닛(4a)과 같은 식으로 구성하여도 좋지만, 그 밖의 구성을 적용하여도 좋다. 도 2에 도시하는 것과 같이, 성막 유닛(4a)은, 스퍼터원으로서 챔버(1) 내부의 상면에 부착된 타겟(6)을 갖추고 있다. 타겟(6)은, 워크(W) 상에 퇴적시키는 재료로 구성된 판 형상의 부재이다. 타겟(6)은, 워크(W)가 성막 유닛(4a)의 아래를 통과할 때에, 워크(W)와 대향하는 위치에 설치된다. 타겟(6)에는, 타겟(6)에 대하여 직류 전압을 인가하는 DC 전원(7)이 접속되어 있다. 또한, 챔버(1) 내부의 상면의, 타겟(6)을 부착한 부위의 근방에는, 스퍼터 가스를 챔버(1)의 내부에 도입하는 스퍼터 가스 도입부(8)가 설치되어 있다. 스퍼터 가스는, 예컨대 아르곤 등의 불활성 가스를 이용할 수 있다. 타겟(6)의 주위에는, 플라즈마의 유출을 저감하기 위한 격벽(9)이 설치되어 있다. 이 때, 전원에 관해서는 DC 펄스 전원, RF 전원 등 주지된 것을 적용할 수 있다.

막 처리 유닛(4e)의 구성예를 도 2 및 도 3에 도시한다. 막 처리 유닛(4e)은, 챔버(1) 내부의 상면에 설치되어, 통 형태로 형성된 전극(이하, 「통형 전극」이라고 한다.)(10)을 갖추고 있다. 통형 전극(10)은 각이진 통 형상이며, 일단부에 개구부(11)를 가지고, 타단은 폐색되어 있다. 통형 전극(10)은 챔버(1)의 상면에 형성된 관통 구멍을 관통하며, 개구부(11) 측의 단부가 챔버(1)의 내부에 위치하고, 폐색된 단부가 챔버(1)의 외부에 위치하도록 배치된다. 통형 전극(10)은, 절연재를 통해 챔버(1)의 관통 구멍의 주연부에 지지되어 있다. 통형 전극(10)의 개구부(11)는, 회전 테이블(3) 상에 형성된 반송로(P)와 마주보는 위치에 배치된다. 즉, 회전 테이블(3)은, 반송부로서 워크(W)를 순환 반송시키면서 개구부(11)의 바로 아래를 통과시킨다. 그리고, 개구부(11) 바로 아래의 위치가 워크(W)의 통과 위치가 된다.

도 1에 도시하는 것과 같이, 통형 전극(10)은 위에서 보면 회전 테이블(3)의 반경 방향에 있어서의 중심 측에서 외측으로 향해서 직경 확장되는 부채형으로 되어 있다. 여기서 말하는 부채형이란, 부채의 부채면 부분의 형태를 의미한다. 통형 전극(10)의 개구부(11)도 마찬가지로 부채형이다. 회전 테이블(3) 상에 유지되는 워크(W)가 개구부(11)의 아래를 통과하는 속도는, 회전 테이블(3)의 반경 방향에 있어서 중심 측으로 향할수록 늦어지고, 외측으로 향할수록 빨라진다. 그 때문에, 개구부(11)가 단순한 장방형 또는 정방형이면, 반경 방향에 있어서의 중심 측과 외측에서 워크(W)가 개구부(11)의 바로 아래를 통과하는 시간에 차가 생긴다. 개구부(11)를 반경 방향에 있어서의 중심 측에서 외측으로 향해서 직경 확장시킴으로써, 워크(W)가 개구부(11)를 통과하는 시간을 일정하게 할 수 있어, 후술하는 플라즈마처리를 균등하게 할 수 있다. 단, 통과하는 시간의 차가 제품상 문제가 되지 않을 정도라면 장방형 또는 정방형이라도 좋다.

상술한 것과 같이, 통형 전극(10)은 챔버(1)의 관통 구멍을 관통하여, 일부가 챔버(1)의 외부로 노출되어 있다. 이 통형 전극(10)에 있어서의 챔버(1)의 외부에 노출된 부분은, 도 2에 도시하는 것과 같이, 외부 실드(12)에 덮여 있다. 외부 실드(12)에 의해서 챔버(1) 내부의 공간이 기밀하게 유지된다. 통형 전극(10)의 챔버(1) 내부에 위치하는 부분의 주위는 내부 실드(13)에 의해 덮여 있다.

내부 실드(13)는, 통형 전극(10)과 동축의 각이진 통 형상이며, 챔버(1) 내부의 상면에 지지되어 있다. 내부 실드(13)의 통의 각 측면은, 통형 전극(10)의 각 측면과 대략 평행하게 설치된다. 내부 실드(13)의 하단은 통형 전극(10)의 개구부(11)와 높이 방향에 있어서 동일한 위치이지만, 내부 실드(13)의 하단에는, 회전 테이블(3)의 상면과 평행하게 연장된 플랜지(14)가 마련되어 있다. 이 플랜지(14)에 의해서, 통형 전극(10)의 내부에서 발생한 플라즈마가 내부 실드(13)의 외부로 유출되는 것이 억제된다. 회전 테이블(3)에 의해서 반송되는 워크(W)는, 회전 테이블(3)과 플랜지(14) 사이의 간극을 지나 통형 전극(10)의 개구부(11)의 바로 아래에 반입되고, 다시 회전 테이블(3)과 플랜지(14) 사이의 간극을 지나 통형 전극(10)의 개구부(11)의 바로 아래에서 반출된다.

통형 전극(10)에는, 고주파 전압을 인가하기 위한 RF 전원(15)이 접속되어 있다. RF 전원(15)의 출력 측에는 정합 회로인 매칭 박스(21)가 직렬로 접속되어 있다. RF 전원(15)은 챔버(1)에도 접속되어 있다. 통형 전극(10)이 애노드, 챔버(1)로부터 세워져 설치된 회전 테이블(3)이 캐소드로서 작용한다. 매칭 박스(21)는, 입력 측 및 출력 측의 임피던스를 정합시킴으로써 플라즈마의 방전을 안정화시킨다. 또한, 챔버(1)나 회전 테이블(3)은 접지되어 있다. 플랜지(14)를 갖는 내부 실드(13)도 접지된다.

또한, 통형 전극(10)에는 프로세스 가스 도입부(16)가 접속되어 있으며, 프로세스 가스 도입부(16)를 통해 외부의 프로세스 가스 공급원으로부터 통형 전극(10)의 내부에 프로세스 가스가 도입된다. 프로세스 가스는 막 처리의 목적에 따라서 적절하게 변경 가능하다. 예컨대, 에칭을 행하는 경우는, 에칭 가스로서 아르곤 등의 불활성 가스를 이용할 수 있다. 산화 처리 또는 후산화 처리를 행하는 경우는 산소를 이용할 수 있다. 질화 처리를 행하는 경우는 질소를 이용할 수 있다. RF 전원(15) 및 프로세스 가스 도입부(16)는 함께 외부 실드(12)에 형성된 관통 구멍을 통해 통형 전극(10)에 접속한다.

통형 전극(10)의 개구부(11)와 회전 테이블(3) 사이에 전자 유도 부재(17)가 설치되어 있다. 도 4에 전자 유도 부재(17)의 일례를 도시한다. 전자 유도 부재(17)는, 중심에 구멍부(17a)를 갖는 링형 부재이다. 전자 유도 부재(17)의 외형과, 중심의 구멍부(17a)의 형태는 함께 통형 전극(10)의 개구부(11)와 서로 닮은 부채형이다. 전자 유도 부재(17)의 외형은 개구부(11)보다도 약간 작다. 전자 유도 부재(17)를 통형 전극(10)의 개구부(11)와 회전 테이블(3) 사이에 설치하면, 전자 유도 부재(17)는, 개구부(11)의 중심은 비우고 그 주위의 외연 부분에 배치되어, 외연 부분을 대략 덮는 형태가 된다. 단, 전자 유도 부재(17)의 외형은 개구부(11)보다도 약간 작기 때문에, 도 4에 도시하는 것과 같이, 통형 전극(10)과 전자 유도 부재(17) 사이에는 간극이 생긴다.

또한, 전자 유도 부재(17)는 개구부(11)의 중심을 비우고 그 주위를 덮는 것이면 되기 때문에, 전자 유도 부재(17)의 외형은 개구부(11)보다도 크게 하여도 좋다. 이 경우는, 전자 유도 부재(17)는 개구부(11)의 외연 부분을 간극 없이 덮는 형태가 된다.

전자 유도 부재(17)는, 캐소드인 회전 테이블(3)의 보조 전극으로서 작용한다. 즉, 통형 전극(10)과 캐소드로서 작용하는 회전 테이블(3) 사이에서 플라즈마 방전이 생겨 플라즈마가 캐소드 근방, 즉, 회전 테이블(3)의 바로 위쪽에 형성된다. 그리고, 이와 같이 하여 생긴 플라즈마의 아래를 워크(W)가 통과함으로써 워크(W)가 처리된다. 그런데, 워크(W)가 절연성이며, 통형 전극(10)과 대향 위치하는 회전 테이블(3)의 부분이 절연성의 워크(W)로 덮여 있는 경우, 플라즈마 방전이 불안정가게 되어, 처리를 적절히 행할 수 없을 우려가 생긴다. 그래서, 이러한 경우라도, 전자 유도 부재(17)는, 통형 전극(10)의 내부에서 발생한 플라즈마에 포함되는 전자를 유도하여, 최종적으로 구멍부(17a)의 아래를 통과하는 워크(W)에 플라즈마를 도달시킨다. 플라즈마가 워크(W) 전체에 도달하도록, 구멍부(17a)의 반경 방향 폭은 워크(W)의 반경 방향 폭보다는 크게 하면 된다. 구멍부(17a)의 둘레 방향 폭은, 워크(W)가 반송 방향으로 이동함으로써 전체를 플라즈마 처리할 수 있기 때문에, 워크(W)의 둘레 방향 폭보다도 작더라도 좋다.

전자 유도 부재(17)를 통형 전극(10)의 개구부(11)와 회전 테이블(3) 사이에 설치했을 때, 전자 유도 부재(17)가 개구부(11)의 50%~85%의 면적을 덮는 것이면 된다. 50%를 밑돌면, 플라즈마가 전자 유도 부재(17)에 의해서 충분히 유도되지 않을 가능성이 있다. 85%를 넘으면, 개구부의 덮이는 면적이 많아져, 플라즈마가 도리어 워크(W)에 도달하기 어렵게 된다.

도 4에 도시한 것과 같이, 전자 유도 부재(17)의 외형이 개구부(11)보다도 약간 작은 경우는, 전자 유도 부재(17)의 면적을 개구부(11)의 면적에 대하여 50%~85%로 하면 된다. 전자 유도 부재(17)의 외형이 개구부(11)보다 큰 경우는, 개구부(11) 아래에 위치하는 부분의 면적을, 개구부(11)의 면적에 대하여 50%~85%로 하면 된다.

전자 유도 부재(17)는 도전성 재료로 구성하면 된다. 또한, 전기 저항이 낮은 재료로 하여도 좋다. 그와 같은 재료로서, 알루미늄, 스테인리스 또는 구리를 들 수 있다. 회전 테이블(3)과 동일한 재료로 구성하여도 좋고, 다른 재료로 구성하여도 좋다. 또한, 상술한 회전 테이블(3)의 경우와 마찬가지로, 전자 유도 부재(17)를, 예컨대, 스테인리스강의 판형 부재의 표면에, 절연물의 산화알루미늄을 용사한 것으로 하여도 파티클 저감 효과를 얻을 수 있기 때문에 좋다. 전자 유도 부재(17)는, 통형 전극(10)과 회전 테이블(3) 사이에 위치함으로써, 워크(W)와 마찬가지로 플라즈마 처리된다. 플라즈마 처리에 의해서 전기 특성이 변하여 플라즈마의 전자를 유인하는 힘이 약해지면 교환할 필요가 있다. 그래서, 플라즈마 처리의 내용에 따라서, 에칭 방지제, 산화 방지제 또는 질화 방지제로 코팅하여도 좋다. 그에 따라, 전기 특성의 변화를 억제하여, 교환 빈도를 줄일 수 있다.

도 2에 도시하는 것과 같이, 전자 유도 부재(17)는 지지 부재에 의해서, 통형 전극(10)의 개구부(11)와 회전 테이블(3) 사이에 위치하도록 고정되어 있다. 지지 부재는 외측 지지 부재(18)와 내측 지지 부재(19)로 구성된다. 외측 지지 부재(18)는, 회전 테이블(3)의 외측으로부터, 전자 유도 부재(17)의 반경 방향 외측을 고정한다. 내측 지지 부재(19)는, 회전 테이블(3)의 중심부로부터 연장되어, 전자 유도 부재(17)의 반경 방향 내측을 고정한다.

외측 지지 부재(18)는, 지지 막대(18a)와 지지 막대(18a)의 선단에 마련된 장착 금구(18b)로 구성된다. 지지 막대(18a)는 역L자형이며, 그 L자의 수직 부분이 회전 테이블(3)의 외주와 챔버(1)의 외주벽 사이에 위치하여, 챔버(1)의 바닥부에서부터 세워져 설치되어 있다. 지지 막대(18a)의 L자의 수직 부분은, L자의 수평 부분이 회전 테이블(3)의 상면, 즉 워크(W)가 배치되는 면보다도 상측에 위치할 정도로 위쪽으로 뻗어 있다. L자의 수평 부분은, 회전 테이블(3)의 면의 바로 위에 위치하고, 그 선단이 회전 테이블(3)의 중심 방향으로 향해서 연장되어 플랜지(14) 및 내부 실드(13)의 아래를 지나 개구부(11)의 바로 아래에 이르고 있다. 이 선단에, 도 4에 도시하는 것과 같이 장착 금구(18b)가 마련되어 있다.

장착 금구(18b)는 전자 유도 부재(17)를 고정할 수 있는 것이면 되고, 특정 구성에 한정되지 않는다. 도 4는 장착 금구(18b)를 볼트와 너트로 한 일례이다. 그 경우는, 전자 유도 부재(17)에 볼트 구멍을 형성하면 된다. 장착 금구(18b)는, 혹은 스프링의 탄성력에 의해 전자 유도 부재(17)를 협지하는 클립으로 하여도 좋다.

내측 지지 부재(19)는, 지지 막대(19a)와 지지 막대(19a)의 선단에 마련된 장착 금구(19b)로 구성된다. 지지 막대(19a)는, 회전 테이블(3)의 중심의 개구부를 관통하는 지주(3c)의, 회전 테이블(3)의 상면으로부터 돌출한 선단 부분에, 볼트 등의 고정 금구를 이용하여 부착되어 있다. 지지 막대(19a)는 회전 테이블(3)의 반경 방향 바깥쪽의, 막 처리 유닛(4e) 위치로 향하여 연장된다. 지지 막대(19a)의 선단이 도달하는 위치는, 통형 전극(10)의 둘레 방향 폭의 중앙 부근으로 하면 된다. 지지 막대(19a)는, 플랜지(14) 및 내부 실드(13)의 아래를 지나, 개구부(11)의 바로 아래에 이른다.

지지 막대(19a)의 선단의 장착 금구(19b)는, 외측 지지 부재(18)와 마찬가지로, 전자 유도 부재(17)를 고정할 수 있는 것이면 되고, 특정 구성에 한정되지 않는다. 또한, 내측 지지 부재(19)와 외측 지지 부재(18)를, 다른 구성의 장착 금구(19b)로 하여도 좋다. 예컨대, 내측 지지 부재(19)를 클립으로 하고, 외측 지지 부재(18)를 볼트와 너트로 하여도 좋다. 전자 유도 부재(17)를 교환할 때는, 예컨대, 챔버(1)의 상면 부분을 잭으로 들어 올리고, 챔버(1)의 외측에서 몸을 넣어 교환 작업을 한다. 챔버(1)의 중심 측에 있는 내측 지지 부재(19) 쪽이 교환 작업을 하기 어렵다. 그래서, 내측 지지 부재(19)는 부착 작업이 용이하게 되도록, 전자 유도 부재(17)를 삽입함으로써 고정할 수 있는 클립으로 하여도 좋다. 그리고, 작업이 비교적 용이한 외측 지지 부재(18)는, 강고히 고정할 수 있도록, 볼트와 너트로 하여도 좋다. 물론, 내측 지지 부재(19) 또는 외측 지지 부재(18) 중 어느 것만으로 전자 유도 부재(17)를 고정할 수 있다면, 어느 한쪽만을 설치하여도 좋다.

플라즈마 처리 장치는 추가로 제어부(20)를 구비하고 있다. 제어부(20)는 PLC이나 CPU 등의 연산 처리 장치로 구성된다. 제어부(20)는, 챔버(1)에의 스퍼터 가스 및 프로세스 가스의 도입 및 배기에 관한 제어, DC 전원(7) 및 RF 전원(15)의 제어, 및 회전 테이블(3)의 회전 속도의 제어 등의 제어를 행한다. 이 때, DC 전원(7)이나 RF 전원(15) 등의 전원은, 플라즈마 처리 장치의 기본 구성과는 별도 구성으로 하여, 기존의 전원 또는 별도 준비된 전원을 접속하여 이용하여도 좋다.

[동작]

본 실시형태의 플라즈마 처리 장치의 동작과 전자 유도 부재(17)의 작용을 설명한다. 로드록실로부터 미처리의 워크(W)를 챔버(1) 내에 반입한다. 반입한 워크(W)는 회전 테이블(3)의 유지부(3a)에 의해서 유지된다. 챔버(1)의 내부는, 배기부(2)에 의해서 배기되어 진공 상태로 되어 있다. 회전 테이블(3)을 구동함으로써, 워크(W)를 반송로(P)를 따라서 순환 반송시켜, 각 처리 유닛(4a~4g)의 아래를 반복해서 통과시킨다. 즉, 후술하는 것과 같이, 워크(W)는, 원형의 반송로(P)를 따라서 순환 이동하고, 각 처리 유닛(4a~4g)의 아래를 여러 번 통과하는 사이에 막이 형성된다.

성막 유닛(4a)에서는, 스퍼터 가스 도입부(8)로부터 스퍼터 가스를 도입하고, DC 전원(7)으로부터 스퍼터원에 직류 전압을 인가한다. 직류 전압의 인가에 의해서 스퍼터 가스가 플라즈마화되어, 이온이 발생한다. 발생한 이온이 타겟(6)에 충돌하면, 타겟(6)의 재료가 튀어나온다. 튀어나온 재료가 성막 유닛(4a)의 아래를 통과하는 워크(W)에 퇴적됨으로써 워크(W) 상에 박막이 형성된다. 다른 성막 유닛(4b, 4c, 4d, 4f, 4g)에서도 같은 방법으로 성막이 이루어진다. 단, 반드시 모든 성막 유닛으로 성막할 필요는 없다. 일례로서, 여기서는 워크(W)에 대하여 Si막을 DC 스퍼터링에 의해 성막한다.

성막 유닛(4a~4d)에서 성막이 이루어진 워크(W)는, 이어서 반송로(P) 위를 회전 테이블(3)에 의해서 반송되어, 막 처리 유닛(4e)에 있어서, 통형 전극(10)의 개구부(11)의 바로 아래 위치, 즉 막 처리 위치를 통과한다. 상술한 것과 같이, 본 실시형태에서는, 막 처리 유닛(4e)에 있어서 후산화를 실시하는 예를 설명한다. 막 처리 유닛(4e)에서는, 프로세스 가스 도입부(16)로부터 통형 전극(10) 내에 프로세스 가스인 산소 가스를 도입하여, RF 전원(15)으로부터 통형 전극(10)에 고주파 전압을 인가한다. 고주파 전압의 인가에 의해서 산소 가스가 플라즈마화되어, 전자, 이온 및 라디칼 등이 발생한다. 플라즈마는 애노드인 통형 전극(10)의 개구부(11)에서 캐소드인 회전 테이블(3)로 흐른다. 플라즈마 중의 이온이 개구부(11)의 아래를 통과하는 워크(W) 상의 박막에 충돌함으로써 박막이 후산화된다.

여기서, 회전 테이블(3)에 반송된 워크(W)가 개구부(11)의 아래에 위치할 때, 워크(W) 자체가 캐소드로서 기능한다. 절연물이 포함되는 워크(W)를 이용한 경우, 캐소드에 절연물이 포함되게 되면, 입력 측의 임피던스가 높아진다. 결과적으로, 플라즈마의 캐소드 측으로의 흐름이 저해되어, 플라즈마 방전이 불안정하게 될 가능성이 있다.

상술한 것과 같이, RF 전원(15)에는 매칭 박스(21)가 접속되어 있다. 절연물을 포함하는 워크(W)가 개구부(11) 아래에 위치하고 있는 상태라도, 매칭 박스(21)에 의해 출력 측의 임피던스를 입력 측의 임피던스에 정합시키면, 플라즈마를 캐소드 측으로 흐르게 할 수도 있다.

그러나, 도 3에 도시하는 것과 같이, 워크(W)끼리의 간극이 매우 좁거나, 혹은 간극의 크기가 변동되는 상태에서 반송되는 경우도 있다. 이러한 상태에서는, 캐소드는 절연물이 포함되지 않는 상태와 포함되는 상태가 격하게 바뀌어, 입력 측의 임피던스도 격하게 변동된다. 격한 변동에 대해서는 매칭 박스(21)에서의 정합 처리가 따라붙지 못할 가능성이 있다.

본 실시형태에서는, 통형 전극(10)의 개구부(11)와 회전 테이블(3) 사이에 전자 유도 부재(17)가 배치되어 있다. 전자 유도 부재(17)는 캐소드의 보조 전극으로서 작용한다. 즉, 전자 유도 부재(17)는, 통형 전극(10)과 회전 테이블(3) 및 워크(W)와의 중간의 위치에 배치되어, 통형 전극(10)의 내부에서 발생한 플라즈마를, 회전 테이블(3) 쪽으로 유도한다. 유도된 플라즈마는, 전자 유도 부재(17)의 구멍부(17a)를 지나, 개구부(11)의 아래를 통과하는 워크(W)에 도달한다. 또한, 전자 유도 부재(17)가 개구부(11)의 외연 부분을 덮음으로써, 워크(W)가 통형 전극(10)과 대향하는 면적, 즉 워크(W)의 전자가 흐르는 면적이 저감된다. 따라서, 워크(W)의 절연물이 입력 측의 임피던스에 주는 영향도 저감시켜, 플라즈마 방전의 안정화에 기여한다. 결과적으로, 절연물을 포함하는 워크(W)가, 매칭 박스(21)에서의 정합 처리가 따라붙지 못하는 상태로 반송되고 있더라도, 워크(W)의 성질에 영향을 주지 않고, 안정된 플라즈마 처리를 실시할 수 있다.

여기서, 전자 유도 부재(17)는 어디까지나 전극으로서의 회전 테이블(3)의 보조이며, 통형 전극(10)과 회전 테이블(3)이 각각 전극이다. 만일 전자 유도 부재(17)가 캐소드이고, 회전 테이블(3)이 절연체이며, 통형 전극(10)과 회전 테이블(3) 사이에 방전이 생기지 않는, 즉, 회전 테이블(3)이 전극으로서 기능하지 않는 경우, 다음과 같은 이유에서, 후산화 등의 플라즈마 처리가 약해져 버린다.

(a) 통형 전극(10)과 전자 유도 부재(17) 사이에 플라즈마가 형성되기 때문에, 회전 테이블(3)이 전극으로서 기능하는 경우와 비교하여, 플라즈마가 회전 테이블(3)로부터 멀어진다. 이 때문에, 플라즈마가 워크(W)에 도달하기 어렵게 된다.

(b) 회전 테이블(3)에 셀프 바이어스가 걸리지 않게 되기 때문에, 이온을 회전 테이블(3)로 끌어당기는 힘이 약해진다.

[시험]

전자 유도 부재(17)가 통형 전극(10)의 개구부(11)를 덮는 면적과 플라즈마 방전의 관계를 검증하기 위해서, 플라즈마 처리 장치의 막 처리 유닛(4e)에 있어서 후산화 처리를 실시했다. 막 처리 유닛(4e)은 상술한 실시형태와 같은 구성이지만, 시험에 있어서 전자 유도 부재(17)는 설치하지 않았다. 시험 조건은 다음과 같다.

·워크: 절연성의 수지 기판

·회전 테이블의 회전수: 60 rpm

·프로세스 가스: O₂ 300 sccm 3 Pa

·고주파 전력: 13.56 MHz 300 W

후산화는, 회전 테이블(3)에 의해 반송하는 성막 유닛으로 Si막을 성막 완료의 절연성 기판의 개수를 변경하여 복수 회 행했다. 그리고, 각 시험에 있어서의 반사파 전력을 측정했다. 절연성 기판의 개수를 변경함으로써, 캐소드에 있어서의 회전 테이블(3)의 도전 재료와 워크(W)의 절연물의 비율이 변경된다. 도전 재료와 절연물의 비율과 반사파 전력의 관계를 검증함으로써, 결과적으로 전자 유도 부재(17)가 통형 전극(10)의 개구부(11)를 덮는 면적과 반사파 전력의 관계도 검증할 수 있다. 이 때, Si막의 DC 스퍼터링은 후산화와 동시에 행했다. 또한, 조건은 공지된 것과 같기 때문에 생략한다.

도 5에 시험 결과를 도시하고 있다. 절연성 기판이 3장인 상태에서는, 캐소드에 있어서의 도전성 재료의 면적은 43%이다. 이 때, 진행파 전력 300 W에 대하여 반사파 전력은 60 W이고, 20% 쯤의 리턴 로스(return loss)가 생기고 있다. 한편, 절연성 기판의 매수가 적어지면, 즉, 캐소드에 있어서의 도전성 재료의 면적이 증가하면, 반사파 전력이 작아지고, 리턴 로스도 작아진다. 절연성 기판이 2장이고, 도전성 재료의 면적이 62%인 예에서는, 반사파 전력은 20 W, 절연성 기판이 1장이고, 도전성 재료의 면적이 81%인 예에서는, 반사파 전력은 10 W로 되고 있다.

즉, 전자 유도 부재(17)가 개구부(11)의 50%의 면적을 덮으면, 절연물의 임피던스에 대한 영향을 저감하여, 효과적인 플라즈마 처리를 행할 수 있다. 절연성 기판이 0장인 상태, 즉 전자 유도 부재(17)가 개구부(11)의 100%를 덮는 상태에서는, 반사파 전력은 0 W가 되지만, 당연히 플라즈마가 워크(W)에 도달하지 않게 되어 버린다. 플라즈마의 워크(W)에의 경로를 확보하기 위해서, 전자 유도 부재(17)의 개구부(11)에 대한 면적의 상한은 85%로 하면 좋다.

[효과]

(1) 본 실시형태의 플라즈마 처리 장치는, 일단부에 개구부(11)가 형성되고, 내부에 프로세스 가스가 도입되는 통형 전극(10)과, 워크(W)를 순환 반송시키면서, 전압이 인가된 통형 전극(10)의 개구부(11)의 아래를 통과시키는 반송부로서의 회전 테이블(3)과, 개구부(11)와 회전 테이블(3) 사이에 배치되는 전자 유도 부재(17)를 구비한다.

통형 전극(10)의 개구부(11)와 회전 테이블(3) 사이에 전자 유도 부재(17)를 배치함으로써, 워크(W)의 성질이나 반송 상태에 영향을 주지 않고서 플라즈마에서 발생한 전자를 전자 유도 부재(17)로 유도할 수 있어, 플라즈마 방전을 안정화시킬 수 있다. 플라즈마 방전을 안정화시킴으로써, 플라즈마에서 발생한 이온이나 라디칼 등이 워크(W)에 안정적으로 도달한다. 결과적으로, 워크(W)의 성질이나 반송 상태에 영향을 주지 않고서 처리 효율을 향상시킬 수 있는 동시에, 워크(W) 상에 형성되는 막의 품질을 안정시킬 수 있는 플라즈마 처리 장치를 제공할 수 있다.

(2) 전자 유도 부재(17)는, 중심에 구멍부(17a)를 갖는 링형 부재이다. 전자 유도 부재(17)가 개구부(11)와 회전 테이블(3) 사이에 위치함으로써, 워크(W)가 통형 전극(10)과 대향하는 면적, 즉 전자가 흐르는 워크(W)의 면적이 저감된다. 따라서, 워크(W)가 절연물을 포함하고 있는 경우라도, 입력 측의 임피던스에 미치는 영향도 저감시켜, 플라즈마 방전의 안정화에 기여한다. 또한, 전자 유도 부재(17)로 유도된 플라즈마는 구멍부(17a)를 통해 워크(W)에 도달시킬 수 있다.

(3) 전자 유도 부재(17)는, 개구부(11)의 50%~85%의 면적을 덮도록 하여도 좋다. 50%를 밑돌면, 플라즈마에서 발생한 전자가 전자 유도 부재(17)에 의해서 충분히 유도되지 않을 가능성이 있다. 85%를 넘으면, 개구부(11)가 덮이는 면적이 많아져, 플라즈마에서 발생한 이온이나 라디칼 등이 도리어 워크(W)에 도달하기 어렵게 된다. 전자 유도 부재(17)가 개구부(11)를 덮는 면적을 개구부(11)의 50%~85%의 면적으로 함으로써, 플라즈마에서 발생한 전자를 충분히 유도할 수 있어, 플라즈마에서 발생한 이온이나 라디칼 등도 워크(W)에 충분히 도달시킬 수 있다. 이 때문에, 방전을 안정시키면서 워크(W)의 처리 효율도 확보하는 양호한 워크 처리를 행할 수 있다.

(4) 회전 테이블(3)은, 진공 용기인 챔버(1)의 내부에 배치되어, 면 위에 워크(W)를 유지한다. 통형 전극(10)은, 회전 테이블(3)의 워크(W) 유지 위치의 위쪽에 배치된다. 플라즈마 처리 장치는, 챔버(1)에 부착되고, 전자 유도 부재(17)를 통형 전극(10)의 개구부(11)와 회전 테이블(3) 사이에서 지지하는 지지 부재로서, 내측 지지 부재(19)와 외측 지지 부재(18)를 갖추도록 하여도 좋다. 지지 부재를 이용함으로써, 회전하는 테이블 상에서 전자 유도 부재(17)를 고정할 수 있다.

(5) 외측 지지 부재(18)는, 챔버(1)의 외연 부근의 바닥부에서부터 세워져 설치되어 통형 전극(10)의 바로 아래로 연장되어, 회전 테이블(3)과 통형 전극(10) 사이에서 전자 유도 부재(17)를 지지한다. 챔버(1)의 외연 부근에 설치함으로써, 전자 유도 부재(17)를 교환할 때에, 작업이 용이하게 된다.

(6) 챔버(1)의 내부에 세워져 설치되어, 선단 부분이 회전 테이블(3)의 중심을 관통하는 지주(3c)를 추가로 구비한다. 회전 테이블(3)은, 베어링인 볼 베어링(3d)을 통해 지주(3c)에 회전 가능하게 지지된다. 내측 지지 부재(19)는, 지주(3c)에 부착되어, 통형 전극(10)의 바로 아래로 연장되어, 회전 테이블(3)과 통형 전극(10) 사이에서 전자 유도 부재(17)를 지지한다. 회전 테이블(3)을 지지하는 부동의 지주(3c)에 내측 지지 부재(19)를 부착함으로써, 회전 테이블(3) 위에서 전자 유도 부재(17)를 고정할 수 있다.

(7) 전자 유도 부재(17)는, 도전성 부재와, 도전성 부재의 주위에 코팅된 에칭 방지제, 산화 방지제 또는 질화 방지제를 포함하도록 하여도 좋다. 통형 전극(10) 아래에 배치한 전자 유도 부재(17)도 워크(W)와 마찬가지로 플라즈마 처리되어, 특성이 변화되어 버리면, 교환이 필요하게 된다. 플라즈마 처리 양태에 맞춰 에칭 방지제, 산화 방지제 또는 질화 방지제로 코팅함으로써, 특성의 변화를 억제하여, 교환 빈도를 줄일 수 있다.

[그 밖의 실시형태]

(1) 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 상술한 실시형태에서는, 전자 유도 부재(17)의 형상을, 통형 전극(10)의 개구부(11)의 외연을 덮는 링 형상으로 했지만, 플라즈마의 전자를 워크(W)로 유도할 수 있는 것이라면, 이 형상에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 6에 도시하는 것과 같이, 전자 유도 부재(17)를 직사각형의 판형 부재(170)로 하여도 좋다. 판형 부재(170)의 둘레 방향의 폭은 개구부(11)의 둘레 방향 폭보다도 작게 하면 좋다. 또한, 부채형의 개구부(11)에 맞춰, 판형 부재(170)의 둘레 방향의 폭을, 반경 방향 중심 측에서 외측으로 향해서 직경 확장되게 하여도 좋다. 판형 부재(170)는, 개구부(11)의 반경 방향중심을 횡단하도록 설치한다. 반경 방향은, 회전 테이블(3)에 의한 워크(W)의 반송 방향과 직교하는 방향이다. 이와 같이 설치함으로써, 판형 부재(170)는 개구부(11)의 반경 방향 중심부를 덮고, 중심부의 양단 부분이 개방된다. 통형 전극(10)의 내부에서 발생한 플라즈마는 판형 부재(170)로 유도되고, 개구부(11)의 양단 부분을 지나 워크(W)에 도달한다. 이에 따라, 상술한 실시형태와 마찬가지로, 워크(W)의 성질에 영향을 주지 않고서 안정된 플라즈마 처리를 행할 수 있다. 또한, 판형 부재(170)의 반경 방향의 폭은, 플라즈마를 균일하게 유도할 수 있도록, 개구부(11)의 반경 방향 폭에 가까운 폭을 가지면 된다.

(2) 또한, 상술한 실시형태는, 전자 유도 부재(17)를 외측 지지 부재(18) 및 내측 지지 부재(19)를 이용하여 챔버(1)에 부착하게 했지만, 도 7에 도시하는 것과 같이, 전자 유도 부재(17)를 통형 전극(10)의 선단에 절연물을 통해 부착하여도 좋다. 전자 유도 부재(17)는, 챔버(1)의 상면 부분 혹은 내부 실드(13)와 전기적으로 접속됨으로써 접지되어 있다. 절연재를 통해 접속함으로써, 통형 전극(10)과 전자 유도 부재(17)가 전기적으로 접속되는 일이 없기 때문에, 전자 유도 부재(17)를 캐소드 측의 보조 전극으로서 작용시킬 수 있다. 통형 전극(10)에 부착함으로써, 별도로 지지 부재를 준비할 필요가 없기 때문에, 부품 점수를 삭감할 수 있다.

(3) 상술한 실시형태에서는, 전자 유도 부재(17)의 외측 지지 부재(18) 및 내측 지지 부재(19)를 챔버(1)의 바닥부에 부착하는 양태를 설명했지만, 바닥부에 한정되지 않고, 예컨대 챔버(1)의 상면 혹은 벽면에 부착하여도 좋다.

(4) 순환 반송의 궤적은 원주에 한정되지는 않는다. 무단형의 반송 경로에 의해, 순환 반송되는 양태를 넓게 포함한다. 예컨대, 직사각형이나 타원이라도 좋고, 크랭크나 사행하는 경로를 포함하고 있어도 좋다. 무단형의 반송 경로는, 예컨대 컨베어 등에 의해 구성하여도 좋다.

(5) 회전 테이블(3)에 바이어스 전압을 인가하여도 좋다. 또한, 회전 테이블(3)의 아래에 자석을 배치하여도 좋다. 이들에 의해 전자가 트랩되기 때문에, 회전 테이블(3) 상에 보다 플라즈마가 형성되기 쉽게 된다.

1: 챔버, 2: 배기부, 3: 회전 테이블, 3a: 유지부, 3b: 회전축, 3c: 지주, 3d: 볼 베어링, 4a, 4b, 4c, 4d, 4f, 4g: 처리 유닛(성막 유닛), 4e: 처리 유닛(막 처리 유닛), 5: 로드록부, 6: 타겟, 7: DC 전원, 8: 스퍼터 가스 도입부, 9: 격벽, 10: 통형 전극, 11: 개구부, 12: 외부 실드, 13: 내부 실드, 14: 플랜지, 15: RF 전원, 16: 프로세스 가스 도입부, 17: 전자 유도 부재, 17a: 구멍부, 18: 외측 지지 부재, 19: 내측 지지 부재, 18a, 19a: 지지 막대, 18b, 19b: 장착 금구, 20: 제어부, 21: 매칭 박스, 22: 절연재, 170: 판형 부재(전자 유도 부재), P: 반송로, W: 워크.

Claims

플라즈마 처리 장치에 있어서,
일단부에 개구부가 형성되어, 내부에 프로세스 가스가 도입되는 통형 전극과,
워크(work)를 순환 반송시키면서, 전압이 인가된 상기 통형 전극의 상기 개구부의 아래를 통과시키는 반송부와,
상기 개구부와 상기 반송부 사이에 배치되는 전자 유도 부재
를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 전자 유도 부재는 중심에 구멍부를 갖는 링형 부재인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 전자 유도 부재는, 상기 개구부의, 상기 반송부의 반송 방향과 직교하는 방향의 중심부를 횡단하는 판형 부재인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반송부는, 진공 용기 내에 배치되고, 상기 워크를 유지하여 순환 반송시키는 회전 테이블을 가지고,
상기 통형 전극은 상기 회전 테이블의 상기 워크의 유지 위치의 위쪽에 배치되며,
상기 전자 유도 부재를 상기 개구부와 상기 회전 테이블 사이에서 지지하는 지지 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제4항에 있어서,
상기 지지 부재는, 상기 진공 용기의 외연(外緣) 부근의 바닥부에서부터 세워져 설치되고 상기 통형 전극의 바로 아래로 연장되어, 상기 회전 테이블과 상기 통형 전극 사이에서 상기 전자 유도 부재를 지지하는 외측 지지 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제5항에 있어서,
상기 진공 용기의 내부에 세워져 설치되어, 선단 부분이 상기 회전 테이블의 중심을 관통하는 지주를 더 포함하고,
상기 회전 테이블은, 베어링을 통해 상기 지주에 회전 가능하게 지지되며,
상기 지지 부재는, 상기 지주에 부착되고, 상기 통형 전극의 바로 아래로 연장되어, 상기 회전 테이블과 상기 통형 전극 사이에서 상기 전자 유도 부재를 지지하는 내측 지지 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전자 유도 부재는 절연재를 통해 상기 통형 전극의 선단에 접속되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 유도 부재는 상기 개구부의 50%~85%의 면적을 덮는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 유도 부재는, 도전성 부재와, 상기 도전성 부재에 코팅된 에칭 방지제, 산화 방지제 또는 질화 방지제를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.