TW201940014A - 電漿處理裝置 - Google Patents
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Abstract
可使用長尺寸狀的天線來應對基板的大型化，並沿著天線的長邊方向產生均勻的電漿。本發明包括：第一檢測部S1，檢測流入天線3的供電側端部3a的電流或施加至該供電側端部3a的電壓；以及第二檢測部S2，檢測流入天線3的與供電側端部3a相反側的接地側端部3b的電流或施加至該接地側端部3b的電壓。
Description
本發明是有關於一種包括天線的電漿處理裝置，其中的天線是用於流入高頻電流來產生感應耦合型的電漿的天線。
作為此種電漿處理裝置，如專利文獻1所示，有以如下方式構成者：將多根天線配置於真空容器內的基板的四角上，使高頻電流流入該些天線中，藉此產生感應耦合型的電漿（略稱為ICP（Inductively Coupled Plasma））來對基板進行電漿處理。
若更詳細地進行說明，則該電漿處理裝置進而包括：與多個天線分別連接的可變阻抗元件、及設置於多個天線各自的供電側的拾波線圈(Pickup coil)或電容器。而且，根據來自拾波線圈或電容器的輸出值來對可變阻抗元件的阻抗值進行反饋控制，藉此將於各個天線的周圍產生的電漿的密度控制於規定範圍內，而謀求於真空容器內產生的電漿密度的空間的均勻化。
然而，若基板變成大型的基板，則無法藉由將如專利文獻1的電漿處理裝置中所使用的尺寸比較短的天線配置於基板的四角上來應對，於此情況下，可使用如專利文獻2所示般的長尺寸狀的天線。
於如所述般使用長尺寸狀的天線的情況下，天線的阻抗變大，因此於天線的供電側端部及其相反側的端部（接地側端部）產生大的電位差。因此，即便根據相對於長尺寸狀的天線，如所述般設置於供電側的拾波線圈或電容器的輸出值來對可變阻抗進行反饋控制，亦無法使沿著天線的長邊方向的電漿密度均勻化。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2004-228354號公報
[專利文獻2]日本專利特開2016-138598號公報
[專利文獻2]日本專利特開2016-138598號公報
[發明所欲解決之課題]
因此，本發明是為了解決所述問題點而成者，其將可使用長尺寸狀的天線來應對基板的大型化，並沿著天線的長邊方向產生均勻的電漿作為主要的課題。
[解決課題之手段]
[解決課題之手段]
即，本發明的電漿處理裝置是包括收容基板的真空容器、用於使所述真空容器內產生電漿的長尺寸狀的天線、及對所述天線供給高頻電流的高頻電源，且以可變更對於所述高頻電流的電抗的方式而構成的漿處理裝置，其特徵在於更包括：第一檢測部，檢測流入所述天線的供電側端部的電流或施加至所述供電側端部的電壓；以及第二檢測部，檢測流入所述天線的與所述供電側端部相反側的接地側端部的電流或施加至該接地側端部的電壓。
若為此種電漿處理裝置，則可一面考慮於天線的兩端部分別檢測的電流值或電壓值，一面變更對於高頻電流的電抗。
藉此，例如以於天線的兩端部所檢測的電流值或電壓值變成相互接近的值的方式調整電抗，藉此可使流入天線中的電流沿著長邊方向儘可能地變得均勻。
其結果，可使用長尺寸狀的天線來應對基板的大型化，並可沿著天線的長邊方向產生均勻的電漿。
藉此，例如以於天線的兩端部所檢測的電流值或電壓值變成相互接近的值的方式調整電抗，藉此可使流入天線中的電流沿著長邊方向儘可能地變得均勻。
其結果，可使用長尺寸狀的天線來應對基板的大型化，並可沿著天線的長邊方向產生均勻的電漿。
為了可變更對於高頻電流的電抗，雖然可列舉例如將電容不同的多個電容器並聯連接於天線上，並對該些電容器中的與天線連接者進行切換的方法，但於所述結構中需要多個電容器，因而產生裝置的規模變大等問題。
因此，為了能夠以簡單的結構變更對於高頻電流的電抗，較佳為所述天線的所述接地側端部經由可變電容器而接地。
若為此種結構，則簡單而言，對於高頻電流的電抗變成自天線的感抗（inductive reactance）減去可變電容器的容抗（capacitive reactance）而成者，因此藉由變更可變電容器的電容，可簡單地變更對於高頻電流的電抗。
因此，為了能夠以簡單的結構變更對於高頻電流的電抗，較佳為所述天線的所述接地側端部經由可變電容器而接地。
若為此種結構，則簡單而言，對於高頻電流的電抗變成自天線的感抗（inductive reactance）減去可變電容器的容抗（capacitive reactance）而成者，因此藉由變更可變電容器的電容，可簡單地變更對於高頻電流的電抗。
作為更具體的結構，可列舉如下的結構，所述結構包括：第一獲取部，獲取由所述第一檢測部所檢測到的第一檢測訊號；第二獲取部，獲取由所述第二檢測部所檢測到的第二檢測訊號；以及電容器控制部，以所述第一檢測訊號所示的第一檢測值及所述第二檢測訊號所示的第二檢測值的差分處於規定的範圍內的方式，控制所述可變電容器的電容。
若為此種結構，則可使於天線的兩端部所檢測的電流值或電壓值的差分變成零或小的值，因此可使流入天線中的電流沿著長邊方向儘可能地變得均勻。
若為此種結構，則可使於天線的兩端部所檢測的電流值或電壓值的差分變成零或小的值，因此可使流入天線中的電流沿著長邊方向儘可能地變得均勻。
較佳為所述天線分別貫穿所述真空容器的相向的側壁，並且所述供電側端部及所述接地側端部位於所述真空容器的外部，於所述供電側端部上設置有所述第一檢測部，於所述接地側端部上設置有所述第二檢測部。
若為此種結構，則可將第一檢測部或第二檢測部配置於真空容器的外部，而可簡單地進行維護或校正。
若為此種結構，則可將第一檢測部或第二檢測部配置於真空容器的外部，而可簡單地進行維護或校正。
較佳為多個所述天線與所述高頻電源並聯連接，在各所述天線與所述高頻電源之間分別設置第一可變電容器，並且於各所述天線的接地側端部分別連接有第二可變電容器，所述第一檢測部分別設置於比所述第一可變電容器更靠近所述天線側，所述第二檢測部分別設置於比所述第二可變電容器更靠近所述天線側。
若為此種結構，則藉由變更各第一可變電容器的電容，可調整對於各天線所供給的高頻電流的分配比，藉由變更各第二可變電容器的電容，可調整對於在各天線中流動的高頻電流的電抗。藉此，可將高頻電流均等地分配至各天線中，並使流入各天線中的高頻電流沿著長邊方向均勻化，可產生於空間上均勻的電漿。
若為此種結構，則藉由變更各第一可變電容器的電容，可調整對於各天線所供給的高頻電流的分配比，藉由變更各第二可變電容器的電容，可調整對於在各天線中流動的高頻電流的電抗。藉此，可將高頻電流均等地分配至各天線中，並使流入各天線中的高頻電流沿著長邊方向均勻化，可產生於空間上均勻的電漿。
較佳為至少一對所述天線分別貫穿所述真空容器的相向的側壁，並且藉由介於各所述天線的相同側的端部之間的連接導體而相互串聯連接，所述連接導體具有與一對所述天線電性連接的第三可變電容器，針對一對所述天線分別設置有所述第一檢測部及所述第二檢測部。
若為此種結構，則由於針對一對天線分別設置有第一檢測部及第二檢測部，因此可一面考慮於各天線各自的兩端部所檢測的電流值或電壓值，一面變更對於高頻電流的電抗。具體而言，藉由變更構成連接導體的第三可變電容器的電容，可變更對於在一對天線中的上游側的天線中流動的高頻電流的電抗。另一方面，關於對於在下游側的天線中流動的高頻電流的電抗的變更，例如若使下游側的天線經由可變電容器而接地，則只要變更該可變電容器的電容即可。
若為此種結構，則由於針對一對天線分別設置有第一檢測部及第二檢測部，因此可一面考慮於各天線各自的兩端部所檢測的電流值或電壓值，一面變更對於高頻電流的電抗。具體而言，藉由變更構成連接導體的第三可變電容器的電容，可變更對於在一對天線中的上游側的天線中流動的高頻電流的電抗。另一方面，關於對於在下游側的天線中流動的高頻電流的電抗的變更，例如若使下游側的天線經由可變電容器而接地，則只要變更該可變電容器的電容即可。
較佳為所述天線於內部具有冷卻液進行流動的流路，所述連接導體包括：第一連接部，將所述第三可變電容器與一側的天線的端部連接，並且將自形成於所述端部的開口部中流出的所述冷卻液引導至所述第三可變電容器中；以及第二連接部，將所述第三可變電容器與另一側的天線的端部連接，並且將已穿過所述第三可變電容器的所述冷卻液引導至形成於所述端部的開口部中；於所述第一連接部上安裝有針對所述一側的所述天線所設置的所述第二檢測部，於所述第二連接部上安裝有針對所述另一側的所述天線所設置的所述第一檢測部。
若為此種結構，則可對第一檢測部或第二檢測部進行冷卻，而可抑制由例如熱變形等所引起的檢測精度的惡化。
進而，可利用冷卻液對天線進行冷卻，因此可穩定地產生電漿。
若為此種結構，則可對第一檢測部或第二檢測部進行冷卻，而可抑制由例如熱變形等所引起的檢測精度的惡化。
進而，可利用冷卻液對天線進行冷卻，因此可穩定地產生電漿。
作為用於對第一檢測部或第二檢測部進行冷卻的另一實施方式，可列舉如下的結構，即所述天線於內部具有冷卻液進行流動的流路，所述連接導體包括：第一連接部，將所述第三可變電容器與一側的天線的端部連接，並且將自形成於所述端部的開口部中流出的所述冷卻液引導至所述第三可變電容器中；以及第二連接部，將所述第三可變電容器與另一側的天線的端部連接，並且將已穿過所述第三可變電容器的所述冷卻液引導至形成於所述端部的開口部中；於所述第三可變電容器上安裝有針對所述一側的所述天線所設置的所述第二檢測部、及針對所述另一側的所述天線所設置的所述第一檢測部。
較佳為所述冷卻液是所述第三可變電容器的電介質。
若為此種結構，則可對第三可變電容器進行冷卻，並抑制其靜電電容的突然的變動。
[發明的效果]
若為此種結構，則可對第三可變電容器進行冷卻，並抑制其靜電電容的突然的變動。
[發明的效果]
根據如所述般構成的本發明，可使用長尺寸狀的天線來應對基板的大型化，並可沿著天線的長邊方向產生均勻的電漿。
以下，參照圖式對本發明的電漿處理裝置的一實施方式進行說明。
＜裝置結構＞
本實施方式的電漿處理裝置100是使用感應耦合型的電漿P對基板W實施處理者。此處，基板W例如為液晶顯示器或有機電致發光（Electroluminescence，EL）顯示器等平板顯示器（Flat Panel Display，FPD）用的基板、可撓性顯示器用的可撓性基板等。另外，對基板W實施的處理例如為利用電漿化學氣相沈積（Chemical Vapor Deposition，CVD）法的膜形成、蝕刻、灰化、濺鍍等。
本實施方式的電漿處理裝置100是使用感應耦合型的電漿P對基板W實施處理者。此處，基板W例如為液晶顯示器或有機電致發光（Electroluminescence，EL）顯示器等平板顯示器（Flat Panel Display，FPD）用的基板、可撓性顯示器用的可撓性基板等。另外，對基板W實施的處理例如為利用電漿化學氣相沈積（Chemical Vapor Deposition，CVD）法的膜形成、蝕刻、灰化、濺鍍等。
再者，該電漿處理裝置100於利用電漿CVD法進行膜形成的情況下亦被稱為電漿CVD裝置，於進行蝕刻的情況下亦被稱為電漿蝕刻裝置，於進行灰化的情況下亦被稱為電漿灰化裝置，於進行濺鍍的情況下亦被稱為電漿濺鍍裝置。
具體而言，如圖1所示，電漿處理裝置100包括：真空容器2，進行真空排氣且導入氣體G；長尺寸狀的天線3，配置於真空容器2內；以及高頻電源4，對天線3施加用於在真空容器2內生成感應耦合型的電漿P的高頻。再者，自高頻電源4對天線3施加高頻，藉此高頻電流IR流入天線3中，於真空容器2內產生感應電場而生成感應耦合型的電漿P。
真空容器2例如為金屬製的容器，其內部藉由真空排氣裝置5來進行真空排氣。於本例中，真空容器2電性地接地。
於真空容器2內，例如經由流量調整器（省略圖示）及形成於真空容器2的側壁上的氣體導入口21而導入氣體G。氣體G只要設為對應於對基板W實施的處理內容者即可。
另外，於真空容器2內設置有保持基板W的基板固定器6。亦可如本例般，自偏置電源7對基板固定器6施加偏置電壓。偏置電壓例如為負的直流電壓、負的脈衝電壓等，但並不限定於此。藉由此種偏置電壓，例如可控制電漿P中的正離子射入基板W時的能量，而進行形成於基板W的表面上的膜的結晶度的控制等。於基板固定器6內，亦可設置對基板W進行加熱的加熱器61。
此處，天線3是直線狀的天線，在真空容器2內的基板W的上方，此處以沿著基板W的表面的方式（例如，與基板W的表面實質上平行地）配置有一根天線3。
天線3的兩端部附近分別貫穿真空容器2的彼此相對向的側壁。於使天線3的兩端部朝真空容器2外貫穿的部分上分別設置有絕緣構件8。天線3的兩端部貫穿所述各絕緣構件8，其貫穿部例如藉由襯墊91來真空密封。各絕緣構件8與真空容器2之間亦藉由例如襯墊92來真空密封。再者，絕緣構件8的材質例如為氧化鋁等陶瓷，石英，或聚苯硫醚（Polyphenylene sulfide，PPS）、聚醚醚酮（Polyetheretherketone，PEEK）等工程塑膠等。
位於真空容器2的外部的天線3的兩端部中的一側的端部是與高頻電源4連接的供電側端部3a，另一側的端部是經接地的接地側端部3b。具體而言，供電側端部3a經由匹配電路41而與高頻電源4連接，接地側端部3b經由可變電容器VC而接地。
藉由所述結構，可使高頻電流IR自高頻電源4經由匹配電路41而流入天線3中，藉由變更可變電容器VC的電容，可變更對於高頻電流IR的電抗。再者，高頻的頻率例如為一般的13.56 MHz，但並不限定於此。
進而，於天線3中，位於真空容器2內的部分由直管狀的絕緣罩10覆蓋。該絕緣罩10的兩端部由絕緣構件8支持。再者，絕緣罩10的材質例如為石英、氧化鋁、氟樹脂、氮化矽、碳化矽、矽等。
本實施方式的天線3是於內部具有冷卻液CL進行流通的流路3S的中空結構的天線。於本實施方式中，天線3是呈直管狀的金屬管31。金屬管31的材質例如為銅、鋁、該些的合金、不銹鋼等。
再者，冷卻液CL是藉由設置於真空容器2的外部的循環流路11而於天線3中進行流通者，於所述循環流路11中設置有用於將冷卻液CL調整成固定溫度的熱交換器等調溫機構111、及用於使冷卻液CL在循環流路11中進行循環的泵等循環機構112。作為冷卻液CL，就電絕緣的觀點而言，較佳為高電阻的水，例如較佳為純水或接近純水的水。此外，例如亦可使用氟系惰性液體等水以外的液體冷媒。
而且，本實施方式的電漿處理裝置100進而包括：第一檢測部S1，檢測流入天線3的供電側端部3a的電流；第二檢測部S2，檢測流入天線3的接地側端部3b的電流；以及控制裝置X，根據由第一檢測部S1及第二檢測部S2所獲得的檢測值來控制可變電容器VC。
第一檢測部S1是安裝於供電側端部3a或其附近的例如電流互感器（current transformer）等電流監測器，且為將對應於流入供電側端部3a的電流的大小的第一檢測訊號輸出至控制裝置X中者。
第二檢測部S2是安裝於接地側端部3b或其附近的例如電流互感器等電流監測器，且為將對應於流入接地側端部3b的電流的大小的第二檢測訊號輸出至控制裝置X中者。
控制裝置X於物理上是包括中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）、記憶體、類比/數位（Analog/Digital，A/D）轉換器、輸入輸出介面等的電腦，其以如下方式構成：藉由執行已被存儲於所述記憶體中的程式，且各機器進行協作，而如圖2所示般，發揮作為第一獲取部X1、第二獲取部X2、控制用資料儲存部X3、及電容器控制部X4的功能。
以下，對各部進行說明。
以下，對各部進行說明。
第一獲取部X1是藉由有線或無線來獲取來自第一檢測部S1的第一檢測訊號，並且將作為該第一檢測訊號所示的值的第一檢測值發送至電容器控制部X4中者。
第二獲取部X2是藉由有線或無線來獲取來自第二檢測部S2的第二檢測訊號，並且將作為該第二檢測訊號所示的值的第二檢測值發送至電容器控制部X4中者。
控制用資料儲存部X3被設定於所述記憶體的規定區域內，儲存用於控制可變電容器VC的電容的控制用資料。該控制用資料是藉由實驗等而事先求出者，此處如圖3所示，其是表示可變電容器VC的電抗與第一檢測值及第二檢測值的差分的關係的資料。
若對控制用資料的求法的一例進行說明，則例如準備多個藉由網路分析器（network analyzer）等而測定了電抗的負載。該些負載是電抗互不相同的負載，如圖4（a）所示，依次連接於天線3的接地側。而且，檢測流入天線3的供電側端部3a的供電側電流I1（第一檢測值）與流入天線3的接地側端部3b的接地側電流I2（第二檢測值），對自接地側電流I2減去供電側電流I1所得的電流差與此時連接於天線3的接地側的負載的電抗進行繪圖而成者是圖3中所示的控制用資料。
另外，作為控制用資料的其他求法，可列舉下述的方法。例如如圖4（b）所示，檢測流入天線3的供電側端部3a的供電側電流I1（第一檢測值）與流入天線3的接地側端部3b的接地側電流I2（第二檢測值），並且於天線3的接地側設置電壓監測器V，根據由該電壓監測器V所檢測到的電壓值與接地側電流I2來求出天線3的接地側的電抗。而且，對自接地側電流I2減去供電側電流I1所得的電流差與此時的天線3的接地側的電抗進行繪圖，藉此可獲得控制用資料。
電容器控制部X4是根據第一檢測值與第二檢測值、及控制用資料來控制可變電容器VC的電容者，例如以第一檢測值及第二檢測值的差分處於規定的範圍內的方式，變更可變電容器VC的電容。
作為一例，可列舉如下的方法：自控制用資料獲取第一檢測值及第二檢測值的差分變成零時，即第一檢測值與第二檢測值變成相等時的電抗，並以變成該電抗的方式控制可變電容器VC的電容。但是，未必需要使第一檢測值與第二檢測值相等，只要遍及天線3的長邊方向的整體，電流的大小處於規定範圍內，則第一檢測值與第二檢測值亦可為互不相同的值。
再者，電容器控制部4X以如下方式構成：根據控制用資料來控制可變電容器VC的電容後，例如以第一檢測值及第二檢測值的差分接近事先設定的目標值的方式，對可變電容器VC的電容進行反饋控制。
但是，作為電容器控制部4X，亦能夠以如下方式構成：不使用控制用資料，而將第一檢測值及第二檢測值作為參數，例如以第一檢測值與第二檢測值變成相等的方式，對可變電容器VC的電容進行反饋控制。
作為一例，可列舉如下的方法：自控制用資料獲取第一檢測值及第二檢測值的差分變成零時，即第一檢測值與第二檢測值變成相等時的電抗，並以變成該電抗的方式控制可變電容器VC的電容。但是，未必需要使第一檢測值與第二檢測值相等，只要遍及天線3的長邊方向的整體，電流的大小處於規定範圍內，則第一檢測值與第二檢測值亦可為互不相同的值。
再者，電容器控制部4X以如下方式構成：根據控制用資料來控制可變電容器VC的電容後，例如以第一檢測值及第二檢測值的差分接近事先設定的目標值的方式，對可變電容器VC的電容進行反饋控制。
但是，作為電容器控制部4X，亦能夠以如下方式構成：不使用控制用資料，而將第一檢測值及第二檢測值作為參數，例如以第一檢測值與第二檢測值變成相等的方式，對可變電容器VC的電容進行反饋控制。
＜本實施方式的效果＞
根據如所述般構成的本實施方式的電漿處理裝置100，以於天線3的供電側端部3a所檢測的第一檢測值與於天線3的接地側端部3b所檢測的第二檢測值的差分例如變成零的方式，控制可變電容器VC，因此可使流入天線3中的電流沿著長邊方向儘可能地變得均勻。
其結果，可使用長尺寸狀的天線3來應對基板W的大型化，並可沿著天線3的長邊方向產生均勻的電漿P。
根據如所述般構成的本實施方式的電漿處理裝置100，以於天線3的供電側端部3a所檢測的第一檢測值與於天線3的接地側端部3b所檢測的第二檢測值的差分例如變成零的方式，控制可變電容器VC，因此可使流入天線3中的電流沿著長邊方向儘可能地變得均勻。
其結果，可使用長尺寸狀的天線3來應對基板W的大型化，並可沿著天線3的長邊方向產生均勻的電漿P。
另外，由於使天線3的接地側端部3b經由可變電容器VC而接地，因此藉由變更可變電容器VC的電容，可簡單地變更對於高頻電流IR的電抗。
進而，由於將第一檢測部S1設置於位於真空容器2的外部的供電側端部3a上，將第二檢測部S2設置於位於真空容器2的外部的接地側端部3b上，因此可簡單地進行第一檢測部S1或第二檢測部S2的維護或校正。
此外，可利用冷卻液CL對天線3進行冷卻，因此可穩定地產生電漿P。
＜其他變形實施方式＞
再者，本發明並不限定於所述實施方式。
再者，本發明並不限定於所述實施方式。
例如，於所述實施方式中，電漿處理裝置100是包括一根天線3，但亦可為包括多根天線3者。
具體而言，可列舉：如圖5所示般將多根天線3並聯連接的結構、或如圖6所示般將多根天線3串聯連接的結構。
具體而言，可列舉：如圖5所示般將多根天線3並聯連接的結構、或如圖6所示般將多根天線3串聯連接的結構。
首先，若對圖5中所示的結構進行說明，則此處例如三根天線3經由匹配電路41而與共同的高頻電源4連接，在各天線3與匹配電路41之間分別設置有第一可變電容器VC1。另外，各天線3分別經由第二可變電容器VC2而接地。再者，天線3的根數可適宜變更。
而且，於各天線3的供電側端部3a上分別設置有第一檢測部S1，於各天線3的接地側端部3b上分別設置有第二檢測部S2。
而且，於各天線3的供電側端部3a上分別設置有第一檢測部S1，於各天線3的接地側端部3b上分別設置有第二檢測部S2。
若為此種結構，則可根據設置於各個供電側端部3a上的第一檢測部S1的第一檢測值，掌握對於各天線3的高頻電流IR的分配比，藉由根據第一檢測值來變更第一可變電容器VC1的電容，可調整對於各天線3所供給的高頻電流IR的分配比。
進而，與所述實施方式同樣地，藉由變更各第二可變電容器VC2的電容，可變更對於流入各天線3中的高頻電流IR的電抗。
藉此，可將高頻電流IR均等地分配至各天線3中，並使流入各天線3中的高頻電流IR沿著長邊方向均勻化，可產生於空間上均勻的電漿P。
進而，與所述實施方式同樣地，藉由變更各第二可變電容器VC2的電容，可變更對於流入各天線3中的高頻電流IR的電抗。
藉此，可將高頻電流IR均等地分配至各天線3中，並使流入各天線3中的高頻電流IR沿著長邊方向均勻化，可產生於空間上均勻的電漿P。
繼而，若對圖6中所示的結構進行說明，則此處例如兩根天線3經串聯連接，所述經串聯連接的兩根天線3並列地設置有兩組。具體而言，一側的天線3（以下，稱為第一天線3A）的供電側端部3a經由匹配電路41而與高頻電源4連接，另一側的天線3（以下，稱為第二天線3B）的接地側端部3b接地。此處，在第一天線3A與匹配電路41之間設置有第一可變電容器VC1，並且第二天線3B經由第二可變電容器VC2而接地，在第一天線3A與第二天線3B之間設置有第三可變電容器VC3。再者，各天線3與共同的高頻電源4或匹配電路41連接。
而且，針對各天線3分別設置有第一檢測部S1及第二檢測部S2。即，於第一天線3A的供電側端部3a上設置有第一檢測部S1，並且於第一天線3A的接地側端部3b上設置有第二檢測部S2。另外，於第二天線3B的供電側端部3a上設置有第一檢測部S1，並且於第二天線3B的接地側端部3b上設置有第二檢測部S2。
而且，針對各天線3分別設置有第一檢測部S1及第二檢測部S2。即，於第一天線3A的供電側端部3a上設置有第一檢測部S1，並且於第一天線3A的接地側端部3b上設置有第二檢測部S2。另外，於第二天線3B的供電側端部3a上設置有第一檢測部S1，並且於第二天線3B的接地側端部3b上設置有第二檢測部S2。
若為此種結構，則根據設置於第一天線3A上的第一檢測部S1及第二檢測部S2的檢測值來控制第三可變電容器VC3的電容，藉此可沿著第一天線3A的長邊方向產生均勻的電漿P。
另外，若根據設置於第二天線3B上的第一檢測部S1及第二檢測部S2的檢測值來控制第二可變電容器VC2的電容，則可沿著第二天線3B的長邊方向產生均勻的電漿P。
如此，即便於將多個天線3直接連接的情況下，藉由使可變電容器介於相互鄰接的天線3之間，也可以於各天線3中分別沿著長邊方向產生均勻的電漿P。
另外，若根據設置於第二天線3B上的第一檢測部S1及第二檢測部S2的檢測值來控制第二可變電容器VC2的電容，則可沿著第二天線3B的長邊方向產生均勻的電漿P。
如此，即便於將多個天線3直接連接的情況下，藉由使可變電容器介於相互鄰接的天線3之間，也可以於各天線3中分別沿著長邊方向產生均勻的電漿P。
作為第一檢測部S1或第二檢測部S2，於所述實施方式中是檢測於天線3的供電側端部3a或接地側端部3b中流動的電流者，但亦可為檢測施加至天線3的供電側端部3a或接地側端部3b的電壓者。
於此情況下，例如如圖7所示，可列舉如下的結構：以多個天線3藉由連接導體12來連接而變成一根天線結構的方式構成，且於該連接導體12中設置第一檢測部S1及第二檢測部S2。
連接導體12是於相互鄰接的天線3中將一側的天線3的端部與另一側的天線3的端部電性連接者。具體而言，如圖8所示，連接導體12是於內部具有流路者，以冷卻液CL流入所述流路中的方式構成。藉此，於相互鄰接的天線3中，在一側的天線3中流動的冷卻液CL經由連接導體12的流路而流入另一側的天線3中。
具體而言，連接導體12包括：可變電容器13，與天線3電性連接；第一連接部14，將該可變電容器13與一側的天線3的端部連接；以及第二連接部15，將可變電容器13與另一側的天線3的端部連接。
第一連接部14是藉由包圍一側的天線3的端部而與該天線3電性接觸，並且將冷卻液CL自形成於該天線3的端部的開口部3H引導至可變電容器13中者。
第二連接部15是藉由包圍另一側的天線3的端部而與該天線3電性接觸，並且將已穿過可變電容器13的冷卻液CL引導至形成於該天線3的端部的開口部3H中者。
該些連接部14、連接部15的材質例如為銅、鋁、該些的合金、不銹鋼等。
第二連接部15是藉由包圍另一側的天線3的端部而與該天線3電性接觸，並且將已穿過可變電容器13的冷卻液CL引導至形成於該天線3的端部的開口部3H中者。
該些連接部14、連接部15的材質例如為銅、鋁、該些的合金、不銹鋼等。
而且，於圖7及圖8中所示的結構中，於第一連接部14上安裝有對應於一側的天線3的第二檢測部S2，於第二連接部15上安裝有對應於另一側的天線3的第一檢測部S1。
第一檢測部S1是利用金屬板S11來構成者，所述金屬板S11和變成與天線3（B）大致相同的電位的第二連接部15、或與該第二連接部15電性連接的導電構件Z1之間形成電容器，對該金屬板S11的電壓例如進行規定的轉換，藉此作為施加至天線3（B）的端部的電壓來檢測。
另外，第二檢測部S2是利用金屬板S21來構成者，所述金屬板S21和變成與天線3（A）大致相同的電位的第一連接部14、或與該第一連接部14電性連接的導電構件Z2之間形成電容器，對該金屬板S21的電壓例如進行規定的轉換，藉此作為施加至天線3（A）的端部的電壓來檢測。
另外，第二檢測部S2是利用金屬板S21來構成者，所述金屬板S21和變成與天線3（A）大致相同的電位的第一連接部14、或與該第一連接部14電性連接的導電構件Z2之間形成電容器，對該金屬板S21的電壓例如進行規定的轉換，藉此作為施加至天線3（A）的端部的電壓來檢測。
若更具體地進行說明，則於第二連接部15的壁面上安裝有所述導電構件Z1，於該導電構件Z1上設置有支持金屬板S11的支持部S12。另外，於第一連接部14的壁面上安裝有所述導電構件Z2，於該導電構件Z2上設置有支持金屬板S21的支持部S22。
各支持部S12、支持部S22是形成有供各金屬板S11、金屬板S12插入的插入口的絕緣體（例如，PPS等工程塑膠），以藉由使插入口比各金屬板S11、金屬板S12略小，而相對於導電構件Z1、導電構件Z2來對已插入至插入口中的各金屬板S11、金屬板S12進行定位的方式構成。再者，為了更確實地固定各檢測部S1、檢測部S2，亦可使用防位置偏離用的緊固件等。
各支持部S12、支持部S22是形成有供各金屬板S11、金屬板S12插入的插入口的絕緣體（例如，PPS等工程塑膠），以藉由使插入口比各金屬板S11、金屬板S12略小，而相對於導電構件Z1、導電構件Z2來對已插入至插入口中的各金屬板S11、金屬板S12進行定位的方式構成。再者，為了更確實地固定各檢測部S1、檢測部S2，亦可使用防位置偏離用的緊固件等。
若為此種結構，則第一檢測部S1或第二檢測部S2經由導電構件Z1、導電構件Z2而安裝於第一連接部14或第二連接部15上，因此可不使裝置整體的規模變大，而檢測施加至天線3的端部的電壓。再者，第一檢測器S1或第二檢測記載S2亦可不經由導電構件Z1、導電構件Z2，而安裝於第二連接部15或第一連接部14的壁面上。
另外，因於包圍一側的天線3的端部的第一連接部14上安裝有第二檢測部S2，故該第二檢測部S2難以拾取來自另一側的天線3的雜訊。同樣地，因於包圍另一側的天線3的端部的第二連接部15上安裝有第一檢測部S1，故該第一檢測部S1難以拾取來自一側的天線3的雜訊。藉此，可藉由第一檢測部S1或第二檢測部S2來高精度地檢測施加至各天線3的端部的電壓。
進而，可利用於第一連接部14或第二連接部15中流動的冷卻液CL對第一檢測部S1或第二檢測部S2進行冷卻，而可抑制由例如熱變形等所引起的檢測精度的惡化。
另外，因於包圍一側的天線3的端部的第一連接部14上安裝有第二檢測部S2，故該第二檢測部S2難以拾取來自另一側的天線3的雜訊。同樣地，因於包圍另一側的天線3的端部的第二連接部15上安裝有第一檢測部S1，故該第一檢測部S1難以拾取來自一側的天線3的雜訊。藉此，可藉由第一檢測部S1或第二檢測部S2來高精度地檢測施加至各天線3的端部的電壓。
進而，可利用於第一連接部14或第二連接部15中流動的冷卻液CL對第一檢測部S1或第二檢測部S2進行冷卻，而可抑制由例如熱變形等所引起的檢測精度的惡化。
於使用了所述連接導體12的情況下，作為第一檢測部S1及第二檢測部S2的配置，亦可如圖9所示般安裝於可變電容器13上。
具體而言，如圖8所示，可變電容器13具有與一側的天線3電性連接的第一固定電極16，與另一側的天線3電性連接的第二固定電極17，以及與第一固定電極16之間形成第一電容器、且與第二固定電極17之間形成第二電容器的可動電極18，並以藉由可動電極18環繞規定的旋轉軸C進行旋轉而可變更其靜電電容的方式構成。
該可變電容器13包括收容第一固定電極16、第二固定電極17及可動電極18的具有絕緣性的收容容器19，填滿收容容器19的內部的冷卻液CL成為可變電容器13的電介質。
第一檢測部S1是與圖7中的結構同樣地，利用和變成與天線3（B）大致相同的電位的第二連接部15之間形成電容器的金屬板（未圖示）來構成者，對該金屬板的電壓例如進行規定的轉換，藉此作為施加至天線3（B）的端部的電壓來檢測。
另外，第二檢測部S2是利用和變成與天線3（A）大致相同的電位的第一連接部14之間形成電容器的金屬板（未圖示）來構成者，對該金屬板的電壓例如進行規定的轉換，藉此作為施加至天線3（A）的端部的電壓來檢測。
而且，第一檢測部S1的金屬板及第二檢測部S2的金屬板被插入形成於收容容器19上的一對插入口中，藉此相對於第二連接部15或第一連接部14來進行定位。
另外，第二檢測部S2是利用和變成與天線3（A）大致相同的電位的第一連接部14之間形成電容器的金屬板（未圖示）來構成者，對該金屬板的電壓例如進行規定的轉換，藉此作為施加至天線3（A）的端部的電壓來檢測。
而且，第一檢測部S1的金屬板及第二檢測部S2的金屬板被插入形成於收容容器19上的一對插入口中，藉此相對於第二連接部15或第一連接部14來進行定位。
若為此種結構，則由於第一檢測部S1或第二檢測部S2被埋入可變電容器13的收容容器19中，因此可不使裝置整體的規模變大，而檢測施加至天線3的端部的電壓。
另外，與圖7中所示的結構同樣地，可利用冷卻液CL對第一檢測部S1或第二檢測部S2進行冷卻，而可抑制由例如熱變形等所引起的檢測精度的惡化。
此外，由於收容容器19具有絕緣性，因此可不需要圖8中所說明的作為絕緣體的支持部S12、支持部S22。
另外，與圖7中所示的結構同樣地，可利用冷卻液CL對第一檢測部S1或第二檢測部S2進行冷卻，而可抑制由例如熱變形等所引起的檢測精度的惡化。
此外，由於收容容器19具有絕緣性，因此可不需要圖8中所說明的作為絕緣體的支持部S12、支持部S22。
進而，作為第一檢測部S1或第二檢測部S2的配置，於所述實施方式中設置於天線3的供電側端部3a或接地側端部3b上，但例如亦可設置於已與天線3的供電側端部3a連接的導線、或已與接地側端部3b連接的導線上。
另外，亦可檢測流入天線中的電流與施加至天線中的電壓兩者，而非檢測一者。
即，作為本發明的電漿處理裝置，亦可為包括檢測流入天線的供電側端部的電流的第一電流檢測部與檢測施加至該供電側端部的電壓的第一電壓檢測部、及檢測流入天線的接地側端部的電流的第二電流檢測部與檢測施加至該接地側端部的電壓的第二電壓檢測部者。再者，於此情況下，第一電流檢測部及第一電壓檢測部是申請項中所述的第一檢測部，第二電流檢測部及第二電壓檢測部是申請項中所述的第二檢測部。
於此種結構中，可一面對由第一電流檢測部所檢測的第一電流值及由第二電流檢測部所檢測的第二電流值進行比較，並且對由第一電壓檢測部所檢測的第一電壓值及由第二電壓檢測部所檢測的第二電壓值進行比較，一面變更對於高頻電流的電抗。藉此，可更細緻地控制沿著天線的長邊方向的電漿的密度分布。
即，作為本發明的電漿處理裝置，亦可為包括檢測流入天線的供電側端部的電流的第一電流檢測部與檢測施加至該供電側端部的電壓的第一電壓檢測部、及檢測流入天線的接地側端部的電流的第二電流檢測部與檢測施加至該接地側端部的電壓的第二電壓檢測部者。再者，於此情況下，第一電流檢測部及第一電壓檢測部是申請項中所述的第一檢測部，第二電流檢測部及第二電壓檢測部是申請項中所述的第二檢測部。
於此種結構中，可一面對由第一電流檢測部所檢測的第一電流值及由第二電流檢測部所檢測的第二電流值進行比較，並且對由第一電壓檢測部所檢測的第一電壓值及由第二電壓檢測部所檢測的第二電壓值進行比較，一面變更對於高頻電流的電抗。藉此，可更細緻地控制沿著天線的長邊方向的電漿的密度分布。
而且，於所述實施方式中，控制裝置根據第一檢測值及第二檢測值來變更可變電容器的電容，但使用者亦可根據第一檢測值及第二檢測值而手動地變更可變電容器的電容。
而且，於所述實施方式中，天線是呈直線狀的天線，但亦可為彎曲或屈曲的形狀。於此情況下，可為金屬管是彎曲或屈曲的形狀，亦可為絕緣管是彎曲或屈曲的形狀。
此外，本發明並不限定於所述實施方式，當然可於不脫離其主旨的範圍內進行各種變形。
2‧‧‧真空容器
3‧‧‧天線
3（A）‧‧‧第一天線
3（B）‧‧‧第二天線
3a‧‧‧供電側端部
3b‧‧‧接地側端部
3H‧‧‧開口部
3S‧‧‧流路
4‧‧‧高頻電源
5‧‧‧真空排氣裝置
6‧‧‧基板固定器
7‧‧‧偏置電源
8‧‧‧絕緣構件
10‧‧‧絕緣罩
11‧‧‧循環流路
12‧‧‧連接導體
13‧‧‧可變電容器
14‧‧‧第一連接部
15‧‧‧第二連接部
16‧‧‧第一固定電極
17‧‧‧第二固定電極
18‧‧‧可動電極
19‧‧‧收容容器
21‧‧‧氣體導入口
31‧‧‧金屬管
41‧‧‧匹配電路
61‧‧‧加熱器
91、92‧‧‧襯墊
100‧‧‧電漿處理裝置
111‧‧‧調溫機構
112‧‧‧循環機構
C‧‧‧旋轉軸
CL‧‧‧冷卻液（液體的電介質）
G‧‧‧氣體
IR‧‧‧高頻電流
P‧‧‧感應耦合電漿
S1‧‧‧第一檢測部
S2‧‧‧第二檢測部
S11、S21‧‧‧金屬板
S12、S22‧‧‧支持部
V‧‧‧電壓監測器
VC‧‧‧可變電容器
VC1‧‧‧第一可變電容器
VC2‧‧‧第二可變電容器
VC3‧‧‧第三可變電容器
W‧‧‧基板
X‧‧‧控制裝置
X1‧‧‧第一獲取部
X2‧‧‧第二獲取部
X3‧‧‧控制用資料儲存部
X4‧‧‧電容器控制部
Z1、Z2‧‧‧導電構件
圖1是示意性地表示本實施方式的電漿處理裝置的結構的縱剖面圖。
圖2是表示該實施方式的控制裝置的功能的功能塊圖。
圖3是表示該實施方式的控制用資料的內容的圖表。
圖4（a）及圖4（b）是用於說明求出該實施方式的控制用資料的方法的圖。
圖5是示意性地表示變形實施方式的天線的周邊結構的圖。
圖6是示意性地表示變形實施方式的天線的周邊結構的圖。
圖7是對變形實施方式的第一檢測部及第二檢測部的配置進行說明的圖。
圖8是示意性地表示變形實施方式的連接導體的結構的圖。
圖9是對變形實施方式的第一檢測部及第二檢測部的配置進行說明的圖。
Claims (9)
- 一種電漿處理裝置，其是包括收容基板的真空容器、用於使所述真空容器內產生電漿的長尺寸狀的天線、及對所述天線供給高頻電流的高頻電源，且以能夠變更對於所述高頻電流的電抗的方式而構成的漿處理裝置，其更包括： 第一檢測部，檢測流入所述天線的供電側端部的電流或施加至所述供電側端部的電壓；以及 第二檢測部，檢測流入所述天線的與所述供電側端部相反側的接地側端部的電流或施加至所述接地側端部的電壓。
- 如申請專利範圍第1項所述的電漿處理裝置，其中所述天線的所述接地側端部經由可變電容器而接地。
- 如申請專利範圍第2項所述的電漿處理裝置，其更包括： 第一獲取部，獲取由所述第一檢測部所檢測到的第一檢測訊號； 第二獲取部，獲取由所述第二檢測部所檢測到的第二檢測訊號；以及 電容器控制部，以所述第一檢測訊號所示的第一檢測值及所述第二檢測訊號所示的第二檢測值的差分處於規定的範圍內的方式，控制所述可變電容器的電容。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的電漿處理裝置，其中所述天線分別貫穿所述真空容器的相向的側壁，並且所述供電側端部及所述接地側端部位於所述真空容器的外部， 於所述供電側端部上設置有所述第一檢測部， 於所述接地側端部上設置有所述第二檢測部。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的電漿處理裝置，其中多個所述天線與所述高頻電源並聯連接， 在各所述天線與所述高頻電源之間分別設置第一可變電容器，並且於各所述天線的接地側端部分別連接有第二可變電容器， 所述第一檢測部分別設置於比所述第一可變電容器更靠近所述天線側， 所述第二檢測部分別設置於比所述第二可變電容器更靠近所述天線側。
- 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的電漿處理裝置，其中至少一對所述天線分別貫穿所述真空容器的相向的側壁，並且藉由介於各所述天線的相同側的端部之間的連接導體而相互串聯連接， 所述連接導體具有與一對所述天線電性連接的第三可變電容器， 針對一對所述天線分別設置有所述第一檢測部及所述第二檢測部。
- 如申請專利範圍第6項所述的電漿處理裝置，其中所述天線於內部具有冷卻液進行流動的流路， 所述連接導體包括： 第一連接部，將所述第三可變電容器與一側的天線的端部連接，並且將自形成於所述端部的開口部中流出的所述冷卻液引導至所述第三可變電容器中；以及 第二連接部，將所述第三可變電容器與另一側的天線的端部連接，並且將已穿過所述第三可變電容器的所述冷卻液引導至形成於所述端部的開口部中； 於所述第一連接部上安裝有針對所述一側的所述天線所設置的所述第二檢測部， 於所述第二連接部上安裝有針對所述另一側的所述天線所設置的所述第一檢測部。
- 如申請專利範圍第6項所述的電漿處理裝置，其中所述天線於內部具有冷卻液進行流動的流路， 所述連接導體包括： 第一連接部，將所述第三可變電容器與一側的天線的端部連接，並且將自形成於所述端部的開口部中流出的所述冷卻液引導至所述第三可變電容器中；以及 第二連接部，將所述第三可變電容器與另一側的天線的端部連接，並且將已穿過所述第三可變電容器的所述冷卻液引導至形成於所述端部的開口部中； 於所述第三可變電容器上安裝有針對所述一側的所述天線所設置的所述第二檢測部、及針對所述另一側的所述天線所設置的所述第一檢測部。
- 如申請專利範圍第7項或第8項所述的電漿處理裝置，其中所述冷卻液是所述第三可變電容器的電介質。
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