TW202137324A - 電感耦合天線及電漿處理裝置 - Google Patents

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齊藤均
東条利洋
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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

[課題]提供一種「使電漿密度之均勻性提高」的電感耦合天線及電漿處理裝置。 [解決手段]一種「在對被載置於載置台之載置面的矩形基板進行電漿處理之處理容器內，形成生成前述電漿的感應電場，具有與前述載置面對向之對向面」的矩形框狀之電感耦合天線，其特徵係，具有：平面部，在前述對向面中，將4個天線線的位置分別錯開90°而捲繞；及縱向捲繞部，在前述天線線之各自的末端，繞著平行於前述對向面且與前述矩形框之角部交叉的捲繞軸，一面形成共用前述對向面之底部平面部，一面縱向捲繞。

Description

電感耦合天線及電漿處理裝置
本揭示，係關於電感耦合天線及電漿處理裝置。
在專利文獻1，係揭示一種天線單元，該天線單元，係被構成為將複數個天線線在同一平面內捲繞成角部之圈數較邊緣的中央部之圈數多而整體成為螺旋狀。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-59762號公報
[本發明所欲解決之課題]
本揭示，係提供一種「使電漿密度之均勻性提高」的電感耦合天線及電漿處理裝置。 [用以解決課題之手段]
本揭示之一態樣的電感耦合天線，係一種「在對被載置於載置台之載置面的矩形基板進行電漿處理之處理容器內，形成生成前述電漿的感應電場，具有與前述載置面對向之對向面」的矩形框狀之電感耦合天線，其特徵係，具有：平面部，在前述對向面中，將4個天線線的位置分別錯開90°而捲繞；及縱向捲繞部，在前述天線線之各自的末端，繞著平行於前述對向面且與前述矩形框之角部交叉的捲繞軸，一面形成共用前述對向面之底部平面部，一面縱向捲繞。 [發明之效果]
根據本揭示，可提供一種「使電漿密度之均勻性提高」的電感耦合天線及電漿處理裝置。
以下，參閱附加圖面，說明關於本揭示之實施形態的氣體供給方法及基板處理裝置(電感耦合電漿裝置)10。另外，在本說明書及圖面中，有時對於實質上相同之構成要素，係賦予相同符號而省略重複說明。
[第1實施形態之基板處理裝置] 參閱圖1，說明關於本揭示之第1實施形態的基板處理裝置10。在此，圖1，係表示第1實施形態之基板處理裝置10之一例的縱剖面圖。
圖1所示之基板處理裝置10，係對於平板顯示器(Flat Panel Display，以下稱為「FPD」)用之俯視矩形的基板G(以下，僅稱為「基板」)執行各種基板處理方法的電感耦合型電漿(Inductive Coupled Plasma：ICP)處理裝置。作為基板G之材料，係主要使用玻璃，有時亦依據不同用途而使用透明的合成樹脂等。在此，在基板處理，係含有使用了蝕刻處理或CVD(Chemical Vapor Deposition)法的成膜處理等。作為FPD，係例示有液晶顯示器(Liquid Crystal Display：LCD)或電致發光(Electro Luminescence：EL)、電漿顯示器面板(Plasma Display Panel；PDP)等。基板G，係除了其表面被實施圖案化之電路的形態以外，亦含有支撐基板。又，FPD用基板之平面尺寸，係隨著世代的變遷而大規模化，藉由基板處理裝置10所處理之基板G的平面尺寸，係例如至少包含從第6世代之1500mm×1800mm左右的尺寸至第10.5世代之3000mm×3400mm左右的尺寸。又，基板G之厚度，係0.2mm~數mm左右。
圖1所示之基板處理裝置10，係具有：長方體狀之箱型的處理容器20；俯視矩形之外形的基板載置台70，被配設於處理容器20內且載置基板G；及控制部90。另外，處理容器，係亦可為圓筒狀之箱型或橢圓筒狀之箱型等的形狀，在該形態中，係基板載置台亦成為圓形或橢圓形，且被載置於基板載置台之基板亦成為圓形等。
處理容器20，係藉由金屬窗50被劃分成上下2個空間，上方空間即天線室A，係由上腔室13所形成，下方空間即處理區域S(處理室)，係由下腔室17所形成。在處理容器20中，在成為上腔室13與下腔室17之邊界的位置，係以朝處理容器20之內側突出設置的方式，配設矩形環狀之支撐框14，金屬窗50被安裝於支撐框14。
形成天線室A之上腔室13，係由側壁11與頂板12所形成，且整體由鋁或鋁合金等的金屬所形成。
內部具有處理區域S之下腔室17，係由側壁15與底板16所形成，且整體由鋁或鋁合金等的金屬所形成。又，側壁15，係藉由接地線21而接地。
而且，支撐框14，係由導電性之鋁或鋁合金等的金屬所形成，亦可稱為金屬框。
在下腔室17之側壁15的上端，係形成有矩形環狀(無端狀)的密封溝22，O形環等的密封構件23被嵌入密封溝22而支撐框14之抵接面保持密封構件23，藉此，形成下腔室17與支撐框14的密封構造。
在下腔室17之側壁15，係開設有用以對下腔室17搬入搬出基板G的搬入搬出口18，搬入搬出口18，係被構成為藉由閘閥24開關自如。內含搬送機構之搬送室(皆未圖示)鄰接於下腔室17，對閘閥24進行開關控制，藉由搬送機構，經由搬入搬出口18進行基板G的搬入搬出。
又，在下腔室17所具有的底板16，係開設有複數個排氣口19，在各排氣口19，係連接有氣體排氣管25，氣體排氣管25，係經由開關閥26被連接於排氣裝置27。藉由氣體排氣管25、開關閥26及排氣裝置27形成氣體排氣部28。排氣裝置27，係被構成為具有渦輪分子泵等的真空泵，在製程中，將下腔室17內自如地抽真空至預定真空度。另外，在下腔室17之適當位置，係設置有壓力計(未圖示)，壓力計之監控資訊被發送至控制部90。
基板載置台70，係具有：基材73；及靜電卡盤76，被形成於基材73的上面73a。
基材73，係俯視形狀為矩形，具有與基板載置台70所載置之FPD相同程度的平面尺寸。例如，基材73，係具有與所載置之基板G相同程度的平面尺寸，長邊之長度，係可設定為1800mm~3400mm左右，短邊之長度，係可設定為1500mm~3000mm左右的尺寸。相對於該平面尺寸，基材73之厚度，係例如可成為50mm~100mm左右。
在基材73，係設置有蛇行成覆蓋矩形平面之整個區域的調溫媒體流路72a，由不鏽鋼或鋁、鋁合金等所形成。又，基材73亦可不像圖示例般地為單一構件，而是由上方基材與下方基材之二構件的層疊體所形成。此時，調溫媒體流路72a，係亦可被設置於下方基材，且亦可被設置於上方基材。
在下腔室17之底板16上，係固定有由絕緣材料所形成而內側具有段部之箱型的台座78，基板載置台70被載置於台座78的段部上。
在基材73之上面，係形成有直接載置基板G的靜電卡盤76。靜電卡盤76，係具有：介電質被膜即陶瓷層74，熔射氧化鋁等的陶瓷而形成；及導電層75(電極)，被埋設於陶瓷層74之內部，具有靜電吸附功能。
導電層75，係經由供電線84被連接於直流電源85。當藉由控制部90使介設於供電線84之開關(未圖示)導通時，則直流電壓從直流電源85被施加至導電層75，藉此，產生庫倫力。藉由該庫倫力，基板G被靜電吸附於靜電卡盤76的上面，並以載置於基材73之上面的狀態被保持。
在構成基板載置台70之基材73，係設置有蛇行成覆蓋矩形平面之整個區域的調溫媒體流路72a。在調溫媒體流路72a之兩端，係連通有：輸送配管72b，對調溫媒體流路72a供給調溫媒體；及返回配管72c，使流通於調溫媒體流路72a而升溫或降溫的調溫媒體排出。
如圖1所示般，在輸送配管72b與返回配管72c，係分別連通有輸送流路87與返回流路88，輸送流路87與返回流路88，係與調溫手段例如冷卻器86連通。冷卻器86，係具有：本體部，控制調溫媒體的溫度或吐出流量；及泵，壓送調溫媒體(皆未圖示)。作為調溫媒體，係例如應用冷媒，在該冷媒，係應用Galden(註冊商標)或Fluorinert(註冊商標)等。藉由輸送流路87、返回流路88及冷卻器86構成溫度控制裝置89。
在基材73，係配設有熱電偶等的溫度感測器，溫度感測器之監控資訊，係隨時被發送至控制部90。而且，基於所發送之監控資訊，藉由控制部90執行基材73及基板G的調溫控制。更具體而言，係藉由控制部90，調整從冷卻器86被供給至輸送流路87之調溫媒體的溫度或流量。而且，藉由使進行了溫度調整或流量調整之調溫媒體循環於調溫媒體流路72a的方式，執行基板載置台70的調溫控制。另外，熱電偶等的溫度感測器，係例如亦可被配設於靜電卡盤76。
藉由靜電卡盤76及基材73之外周與台座78之上面形成段部，在該段部，係載置有矩形框狀的聚焦環79。在聚焦環79被設置於段部的狀態下，聚焦環79之上面被設定為低於靜電卡盤76之上面。聚焦環79，係由氧化鋁等的陶瓷或石英等所形成。
在基材73之下面，係連接有供電構件80。在供電構件80之下端，係連接有供電線81，供電線81，係經由進行阻抗匹配的匹配器82被連接於偏壓電源即高頻電源83。從高頻電源83對基板載置台70施加例如3.2MHz之高頻電力，藉此，可產生RF偏壓，並將由以下說明之電漿產生用之來源即高頻電源59所生成的離子吸引至基板G。因此，在電漿蝕刻處理中，係可同時提高蝕刻率與蝕刻選擇比。如此一來，基板載置台70，係載置基板G，並形成產生RF偏壓的偏壓電極。此時，成為腔室內部之接地電位的部位作為偏壓電極的對向電極而發揮機能，並構成高頻電力的回流電路。另外，亦可將金屬窗50構成為高頻電力之回流電路的一部分。
金屬窗50，係由複數個分割金屬窗57所形成。形成金屬窗50之分割金屬窗57的數量(在圖1，係於剖面方向表示6個)，係可設定12個、24個等各種個數。
各個分割金屬窗57，係藉由絕緣構件56，與支撐框14或鄰接的分割金屬窗57絕緣。在此，絕緣構件56，係由PTFE(Polytetrafluoroethylene)等的氟樹脂所形成。
分割金屬窗57，係具有：導體板30；及噴淋板40。導體板30與噴淋板40，係皆由「非磁性且具有導電性並更具有耐腐蝕性之金屬或施予了耐腐蝕性之表面加工的金屬即鋁或鋁合金、不鏽鋼等」所形成。具有耐腐蝕性之表面加工，係例如陽極氧化處理或陶瓷熔射等。又，在面臨處理區域S之噴淋板40的下面，係亦可施予由陽極氧化處理或陶瓷熔射所進行的耐電漿塗佈。導體板30，係亦可經由接地線(未圖示)接地。噴淋板40與導體板30，係以相互導通的方式被接合。
如圖1所示般，在各個分割金屬窗57之上方，係配設有由絕緣構件所形成的間隔件(未圖示)，且藉由該間隔件，與導體板30分離地配設有高頻天線54。高頻天線54，係藉由「將由銅等的良好導電性之金屬所形成的天線線捲繞成環狀或螺旋狀」的方式所形成。例如，亦可多重地配設環狀之天線線。
又，在高頻天線54，係連接有延伸設置於上腔室13之上方的供電構件57a，在供電構件57a之上端，係連接有供電線57b，供電線57b，係經由進行阻抗匹配的匹配器58被連接於高頻電源59。從高頻電源59對高頻天線54施加例如13.56MHz之高頻電力，藉此，在分割金屬窗57感應出感應電流，並藉由在分割金屬窗57所感應出的感應電流，在下腔室17內形成感應電場。藉由該感應電場，使從噴淋板40被供給至處理區域S之處理氣體電漿化而生成電感耦合型電漿，並對基板G提供電漿中的離子。另外，各分割金屬窗57具有固有的高頻天線，亦可執行對各高頻天線個別地施加高頻電力的控制。
高頻電源59，係電漿產生用之來源，連接於基板載置台70之高頻電源83，係成為吸引所產生之離子而賦予動能的偏壓源。如此一來，在離子源，係利用電感耦合生成電漿，並將其他電源即偏壓源連接於基板載置台70而進行離子能量的控制，藉此，可獨立地進行電漿之生成與離子能量之控制，從而提高製程的自由度。從高頻電源59所輸出之高頻電力的頻率，係被設定在0.1~500MHz的範圍內為較佳。
金屬窗50，係由複數個分割金屬窗57所形成，各分割金屬窗57，係藉由複數根吊桿(未圖示)，從上腔室13的頂板12懸掛。由於有助於電漿之生成的高頻天線54，係被配設於分割金屬窗57的上面，因此，高頻天線54，係經由分割金屬窗57從頂板12懸掛。
在形成導體板30之導體板本體31的下面，係形成有氣體擴散溝32。另外，氣體擴散溝，係亦可被開設於噴淋板的上面。又，構成氣體擴散溝之形狀，係不僅包含被形成為長條狀的凹部形狀，亦包含被形成為面狀的凹部形狀。
在形成噴淋板40之噴淋板本體41，係開設有複數個氣體吐出孔42，該氣體吐出孔42，係貫通噴淋板本體41且連通於導體板30的氣體擴散溝32與處理區域S。
如圖1所示般，各個分割金屬窗57所具有的氣體導入管55，係在天線室A內被匯集於一部位，往上方延伸之氣體導入管55，係氣密地貫通被開設於上腔室13之頂板12的供給口12a。而且，氣體導入管55，係經由氣密結合之氣體供給管61被連接於處理氣體供給源64。
在氣體供給管61之中途位置，係介設有如開關閥62與質流控制器般的流量控制器63。藉由氣體供給管61、開關閥62、流量控制器63及處理氣體供給源64形成氣體供給裝置60。另外，為了將氣體供給至處理區域S內之複數個區域，氣體供給管61，係於中途分歧，在各分歧管，係連通有開關閥與流量控制器及因應處理氣體種類的處理氣體供給源(未圖示)。
在電漿處理中，從氣體供給裝置60所供給之處理氣體，係經由氣體供給管61及氣體導入管55被供給至各分割金屬窗57所具有的導體板30之氣體擴散溝32。而且，從各氣體擴散溝32經由各噴淋板40之氣體吐出孔42被吐出至處理區域S。
而且，亦可使各分割金屬窗57具有固有的高頻天線，執行對各高頻天線個別地施加高頻電力的控制。
控制部90，係控制基板處理裝置10之各構成部例如冷卻器86或高頻電源59、83、氣體供給裝置60、基於從壓力計所發送的監控資訊之氣體排氣部28等的動作。控制部90，係具有CPU(Central Processing Unit)、ROM (Read Only Memory)及RAM(Random Access Memory)。CPU，係依照被儲存於RAM或ROM之記憶區域的配方，執行預定處理。在配方，係設定有相對於製程條件之基板處理裝置10的控制資訊。在控制資訊，係例如含有氣體流量或處理容器20內的壓力、處理容器20內的溫度或基材73的溫度、製程時間等。
配方及控制部90所應用之程式，係例如亦可被記憶於硬碟或光碟、光磁碟等。又，配方等，係亦可為「在被收容於CD-ROM、DVD、記憶卡等之可由可攜式的電腦讀取之記憶媒體的狀態下，被設定於控制部90並讀出」的形態。控制部90，係另具有「進行指令的輸入操作等之鍵盤或滑鼠等的輸入裝置、可視化地顯示基板處理裝置10的運轉狀態之顯示器等的顯示裝置及印表機等的輸出裝置」這樣的使用者介面。
圖2，係表示金屬窗50及高頻天線54的配置之一例的平面圖。另外，在圖2中，將從金屬窗50之中央朝向外周的方向設成為徑方向，並將追隨金屬窗50之外周的方向設成為周方向而進行說明。又，在圖2中，高頻天線54之形狀及配置，係示意地圖示，並非限定於圖2所示的形狀或配置。
金屬窗50，係經由絕緣構件56被分割成複數個分割金屬窗57。具體而言，金屬窗50，係在徑方向上被分割成3個。又，在徑方向上經分割成3個之金屬窗50，係在圓周方向上，從中央側依序被分割成4個、8個、12個。
又，藉由絕緣構件56所分割之金屬窗50，係具有：第1分割線51，從金屬窗50之四角往45°的方向延伸；及第2分割線52，平行於連結夾著金屬窗50之短邊的2條第1分割線51所交會之2個交點的長邊。在此，將金屬窗50之短邊的長度設成為W。由金屬窗50的短邊及2條第1分割線51所包圍之三角形狀的區域之徑方向的寬度，係成為W/2。又，由金屬窗50的長邊、2條第1分割線51及第2分割線52所包圍之梯形狀的區域之徑方向的寬度，係成為W/2。藉由像這樣的構成，在三角形狀之區域及梯形狀之區域中，使高頻天線54的圈數相等，並使徑方向的寬度相等，藉此，可使介設著分割金屬窗57而形成之感應電場的電場強度相等。藉此，可形成均勻的電漿。
又，相對於各邊之圓周方向，藉由絕緣構件56所分割的金屬窗50，係在外周側被分割成3個，在中間側被分割成2個。藉由像這樣的構成，可增加金屬窗50之分割數且縮小各分割金屬窗57之大小，並可細微地調整感應電場的電場強度分布。藉此，可更精度良好地控制電漿分布。
高頻天線54，係具有：外側天線110；中間天線120；及內側天線130。該些外側天線110、中間天線120、內側天線130，係具有生成有助於電漿生成之感應電場的平面區域，具體而言，係平面狀的框狀區域141、142、143。框狀區域141、142、143，係被形成為面向導體板30且與基板G對向。又，框狀區域141、142、143，係被配置為呈同心狀，整體構成對應於矩形之基板G的矩形狀平面。
又，與外側天線110對應之框狀區域141，係被配置於在徑方向上經分割成3個的金屬窗50中之外周側的分割金屬窗57上。與中間天線120對應之框狀區域142，係被配置於在徑方向上經分割成3個的金屬窗50中之中間的分割金屬窗57上。與內側天線130對應之框狀區域143，係被配置於在徑方向上經分割成3個的金屬窗50中之中央側的分割金屬窗57上。
外側天線110，係例如被構成為螺旋狀之平面天線(在圖2中，係為了方便起見，描繪成同心狀)，各個天線面向導體板30而形成的平面整體，係構成框狀區域141。另外，在圖2中，外側天線110之形狀，係不限於此。
中間天線120，係被構成為螺旋狀之平面天線，各個天線面向導體板30而形成的平面整體，係構成框狀區域142。中間天線120，係亦可將由導電性材料例如銅等所構成的複數條(例如，4條)天線線捲繞而構成整體成為螺旋狀的多重(四重)天線。中間天線120之天線線的配置區域，係構成框狀區域142。
內側天線130，係被構成為螺旋狀之平面天線，各個天線面向導體板30而形成的平面整體，係構成框狀區域143。內側天線130，係亦可將由導電性材料例如銅等所構成的複數條(例如，2條)天線線捲繞而構成整體成為螺旋狀的多重(二重)天線。又，內側天線130，係亦可構成為將1條天線線捲繞成螺旋狀。內側天線130之天線線的配置區域，係構成框狀區域143。
另外，高頻天線54，係不限於具有3個環狀天線(外側天線110、中間天線120、內側天線130)的構成，亦可為具有2個或4個以上之環狀天線的構成。又，外側天線110，係亦可為螺旋狀之平面天線以外的形狀，例如多分割環狀天線，該多分割環狀天線，係將相對於導體板30之平面縱向捲繞的複數個天線區段配置成環狀。
＜中間天線＞ 其次，使用圖3及圖4，進一步說明關於中間天線120的一例。圖3，係中間天線120之一例的平面圖。圖4，係中間天線120之一例的立體圖。
如圖3所示般，中間天線120，係將4條天線線121~124的位置分別錯開90°而捲繞，構成整體成為螺旋狀的四重天線。另外，在圖3中，係圖示成對4條天線線121~124中之1條天線線121賦予點的陰影，使得與其他天線線122~124之識別變得容易。又，在以下之說明中，將中間天線120的長邊方向設成為X方向，將中間天線120的短邊方向設成為Y方向，並將中間天線120的高度方向(縱方向)設成為Z方向而進行說明。
天線線121，係具有：第1角部121a；第1邊部121b；第2角部121c；第2邊部121d；第3角部121e；及連接部121f。第1邊部121b、第2角部121c、第2邊部121d、第3角部121e，係被配置於與基板載置台70之載置面對向的對向面，形成中間天線120的平面部。在天線線121之一端，係形成有連接部121。連接部121f，係經由供電構件57a(參閱圖1)與高頻電源59連接。在天線線121之另一端(末端)，係形成有作為縱向捲繞之縱向捲繞部的第1角部121a。天線線121之另一端，係被連接於接地電位(未圖示)。
同樣地，天線線122，係具有：第1角部122a；第1邊部122b；第2角部122c；第2邊部122d；第3角部122e；及連接部122f。天線線123，係具有：第1角部123a；第1邊部123b；第2角部123c；第2邊部123d；第3角部123e；及連接部123f。天線線124，係具有：第1角部124a；第1邊部124b；第2角部124c；第2邊部124d；第3角部124e；及連接部124f。連接部122f~124f，係經由供電構件57a(參閱圖1)與高頻電源59連接。天線線122~124之另一端，係被連接於接地電位(未圖示)。
在框狀區域142(參閱圖2)之角部，係分別配置有第1角部121a~124a。在天線線121之第1角部121a的內側，係配置有天線線124的第2角部124c及天線線123的第3角部123e。同樣地，在天線線122之第1角部122a的內側，係配置有天線線121的第2角部121c及天線線124的第3角部124e。在天線線123之第1角部123a的內側，係配置有天線線122的第2角部122c及天線線121的第3角部121e。在天線線124之第1角部124a的內側，係配置有天線線123的第2角部123c及天線線122的第3角部122e。
在配置有第1角部121a之框狀區域142的角部與配置有第1角部122a之框狀區域142的角部之間的邊部，係配置有天線線121的第1邊部121b及天線線124的第2邊部124d。形成中間天線120之平面部的第1邊部121b及第2邊部124d，係構成生成有助於電漿的感應電場之框狀區域142的一部分(邊部)。
第1邊部121b，係具有：直線部121b1；彎曲部121b2；及直線部121b3。又，第2邊部124d，係具有：直線部124d1；彎曲部124d2；及直線部124d3。直線部121b1與直線部124d1，係被配置為具有預定間隔。直線部121b3與直線部124d3，係被配置為具有預定間隔。又，直線部121b3與直線部124d1，係被配置於同一線上。又，彎曲部121b2、124d2，係被設置於框狀區域142之邊的中央部。
同樣地，在配置有第1角部122a之框狀區域142的角部與配置有第1角部123a之框狀區域142的角部之間的邊部，係配置有天線線122的第1邊部122b及天線線121的第2邊部121d。形成中間天線120之平面部的第1邊部122b及第2邊部121d，係構成生成有助於電漿的感應電場之框狀區域142的一部分(邊部)。在配置有第1角部123a之框狀區域142的角部與配置有第1角部124a之框狀區域142的角部之間的邊部，係配置有天線線123的第1邊部123b及天線線122的第2邊部122d。形成中間天線120之平面部的第1邊部123b及第2邊部122d，係構成生成有助於電漿的感應電場之框狀區域142的一部分(邊部)。在配置有第1角部124a之框狀區域142的角部與配置有第1角部121a之框狀區域142的角部之間的邊部，係配置有天線線124的第1邊部124b及天線線123的第2邊部123d。形成中間天線120之平面部的第1邊部124b及第2邊部123d，係構成生成有助於電漿的感應電場之框狀區域142的一部分(邊部)。又，第1邊部122b、123b、124b、第2邊部121d、122d、123d，係分別具有與第1邊部121b、第2邊部124d相同的彎曲部。
如圖4所示般，天線線121之第1角部121a，係具有：天線線211~213；天線線221~223；天線線231~232；及天線線241~242。
天線線121之第1角部121a，係被構成為「以與基板G(導體板30)的表面正交之方向即縱方向成為捲繞方向的縱向捲繞，螺旋狀地捲繞天線線」的縱向捲繞部。又，第1角部121a之捲繞軸，係與對向於基板載置台70之載置面的對向面平行，且俯視時與框狀區域142的角部交叉。
天線線211~213，係被配置於與基板載置台70之載置面對向的對向面上。亦即，由第1角部121a之天線線211~213所形成的底部平面部201，係共用與載置面對向的對向面。又，形成底部平面部201之第1角部121a的天線線211~213與形成中間天線120之平面部的天線線124之第2角部124c及天線線123之第3角部123e，係構成生成有助於電漿的感應電場之框狀區域142的一部分(角部)。另外，天線線124之第2角部124c及天線線123之第3角部123e亦與天線線211~213共用與載置面對向的對向面。
具體而言，3條天線線211~213，係被配置於對向面，以形成角部的方式，形成為L字狀。亦即，天線線211~213，係具有往+Y方向(從一端朝向角部之方向)延伸之一端側的直線部分、彎曲90°的角部及往+X方向(從角部朝向另一端之方向)延伸之另一端側的直線部分。又，天線線211~213之一端側的直線部分，係具有預定間隔(一方之天線線的接近面與另一方之天線線的接近面之距離)G1且彼此平行配置。又，天線線211~213之另一端側的直線部分，係具有預定間隔G1且彼此平行配置。另外，預定間隔G1，係例如10mm以上30mm以下為較適合。藉此，可防止天線線間的異常放電。
在天線線211~213之另一端，係分別連接有往+Z方向(遠離對向面之方向)延伸的天線線221~223。又，在天線線212~213之一端，係分別連接有往+Z方向(遠離對向面之方向)延伸的天線線241~242。天線線221~223及天線線241~242，係形成直立設置於底部平面部201之兩側的2個側部。又，天線線221~222之上端與天線線241~242之上端，係分別以水平延伸的天線線231~232連接。天線線221~222之上端，係被連接於天線線231~232的一端，天線線241~242之上端，係被連接於天線線231~232的另一端。天線線231~232，係形成第1角部121a的上面部。另外，以天線線231~232所形成之第1角部121a的上面，係被形成為與對向面(底部平面部201)平行。又，天線線223，係被連接於接地電位(未圖示)。
在圖3及圖4所示之第1角部121a中，天線線231，係被形成為直線連接天線線221的上端與天線線241的上端(傾斜延伸)。又，天線線232，係被形成為直線連接天線線222的上端與天線線242的上端(傾斜延伸)。
另外，天線線231、232，係亦可以與天線線211~213之形狀對應地形成角部的方式，彎曲形成為L字狀，並與天線線221~222及天線線241~242連接。亦即，天線線231，係具有往-X方向(從天線線231的一端朝向角部之方向)延伸之一端側的直線部分、彎曲90°的角部及往-Y方向(從角部朝向天線線231的另一端之方向)延伸之另一端側的直線部分。天線線231之一端側的直線部分，係被配置為俯視時與天線線211之另一端側的直線部分重疊。天線線231之另一端側的直線部分，係被配置為俯視時與天線線212之一端側的直線部分重疊。同樣地，天線線232也亦可以形成角部的方式，形成為L字狀。
天線線124之第2角部124c，係被配置於3條天線線211~213之角部的內側。天線線123之第3角部123e，係被配置於3條天線線211~213之角部及天線線124之第2角部124c的內側。另外，天線線211~213、第2角部124c及第3角部123e，係具有預定間隔G1而等間隔地配置。
關於天線線122之第1角部122a、天線線123之第1角部123a及天線線124之第1角部124a，亦具有與天線線121之第1角部121a相同的構成。
藉由像這樣的構成，中間天線120，係可使框狀區域142之角部的圈數多於框狀區域142之邊緣中央部的圈數。具體而言，係在圖3及圖4所示之中間天線120的一例中，將角部的圈數設成為5，將邊緣之中央部的圈數設成為2。根據中間天線120，可使角部的圈數多於邊緣之中央部的圈數，增強框狀區域142之角部的感應電場。藉此，可針對傾向於電漿減弱(電漿密度低)之框狀區域142的角部，增強電漿(提高電漿密度)。藉此，可使基板G上之電漿密度的均勻性提高。
另外，配置於第1角部121a~124a之對向面上的天線線211~213之數量，係雖以3條來加以說明，但條數並不限於此。藉由改變被配置於第1角部121a~124a之對向面上的天線線之數量的方式，可控制藉由中間天線120所生成的電場生成。
其次，使用圖5~圖7，說明關於另一中間天線120A的一例。圖5，係中間天線120A之另一例的平面圖。圖6，係中間天線120A之另一例的立體圖。圖7，係中間天線120A之另一例的正視圖。
如圖5所示般，天線線121，係第2角部121c及第3角部121e的構造不同。天線線121之第2角部121c，係在天線線122的第1角部122a被外轉(extorsion)。天線線121之第3角部121e，係在天線線123的第1角部123a被外轉。關於天線線122~124亦相同。
如圖6所示般，在天線線121之第1角部121a中，天線線124的第2角部124c及天線線123的第3角部123e被外轉。
天線線124之第2角部124c，係具有：連結部124c1；外轉部124c2；及連結部124c3。
外轉部124c2，係以形成角部的方式，形成為L字狀。亦即，外轉部124c2，係具有往+Y方向延伸之一端側的直線部分與彎曲90°的角部與往+X方向延伸之另一端側的直線部分。又，外轉部124c2，係被配置為俯視時重疊於天線線213之角部的上方。又，如圖7所示般，外轉部124c2，係被配置為俯視時從天線線213之上端至外轉部124c2的下端具有高度H的間隙。在此，高度H，係設成為預定間隔G1以下為較佳(H≦G1)。又，高度H，係設成為在外轉部124c2與天線線213之間不發生異常放電的間隔以上為較佳。藉由像這樣地配置外轉部124c2的方式，外轉部124c2之感應電場有助於電漿的生成。
連結部124c1，係連接第1邊部124b的一端與外轉部124c2的另一端。連結部124c1，係具有：立起部，從例如第1邊部124b的一端立起；及延伸部，從角部之內側朝向外側延伸，且與外轉部124c2的另一端連接。連結部124c3，係連接第2邊部124d的另一端與外轉部124c2的一端。連結部124c3，係具有：立起部，從例如第2邊部124d的另一端立起；及延伸部，從角部之內側朝向外側延伸，且與外轉部124c2的一端連接。
同樣地，天線線123之第3角部123e，係具有：連結部123e1；外轉部123e2；及連結部123e3。外轉部123e2，係被配置為俯視時重疊於天線線212之角部的上方。
藉由像這樣的構成，中間天線120A，係可使框狀區域142之角部的圈數多於框狀區域142之邊緣中央部的圈數。此外，中間天線120A，係可將被配置於天線線122之縱向捲繞部即第1角部121a的其他天線線即天線線124之第2角部124c、天線線123之第3角部123e配置於角部的外側部分。藉此，可增強框狀區域142之角部的感應電場。
另外，圖5及圖6所示之中間天線120A，係雖以將第2角部124c及第3角部123e的2條進行外轉者來加以說明，但並不限於此，亦可為僅將1條第3角部123e進行外轉的構成。在該情況下，第3角部123e之外轉部123e2，係被配置為俯視時重疊於天線線213之角部的上方。又，亦可為使3條以上外轉的構成。另外，外轉之條數，係框狀區域142的角部之圈數的一半以下為較佳。
其次，使用圖8~圖9，進一步說明關於另一中間天線120B的一例。圖8，係中間天線120A之另一例的平面圖。圖9，係中間天線120A之另一例的立體圖。
如圖8所示般，天線線121，係第2角部121c及第3角部121e的構造不同。天線線121之第2角部121c，係以在天線線122之第1角部122a中取捷徑的方式，傾斜地配線於角部的內側。天線線121之第3角部121e，係以在天線線123之第1角部123a中取捷徑的方式，傾斜地配線於角部的內側。關於天線線122~124亦相同。
如圖9所示般，在天線線121之第1角部121a中，對向面上的天線線(形成底部平面部201的天線線)即天線線123的第3角部123e、天線線124的第2角部124c、天線線211~213中之內側的天線線即天線線123的第3角部123e、天線線124的第2角部124c不構成角部而直線短路地形成。亦即，第2角部124c，係將沿著框狀區域142之一方的邊部所配置之天線線(第1邊部124b)的端部與沿著框狀區域142之另一方的邊部所配置之天線線(第2邊部124d)的端部直線短路。又，第3角部123e，係將沿著框狀區域142之一方的邊部所配置之天線線(第2邊部123d)的端部與沿著框狀區域142之另一方的邊部所配置之天線線(連接部123f)的端部直線短路。
藉由像這樣的構成，中間天線120B，係可使框狀區域142之角部的圈數多於框狀區域142之邊緣中央部的圈數。藉此，可增強框狀區域142之角部的感應電場。又，中間天線120B，係可促進角部內側的電場生成。
另外，圖8及圖9所示之中間天線120B，係雖以將第3角部123e、第2角部124c的2條進行直線短路者來加以說明，但並不限於此，亦可為僅將1條第3角部123e進行直線短路的構成。又，亦可為使3條以上直線短路的構成。
亦可為其他構成要素與上述實施形態所列舉之構成等進行組合等的其他實施形態，又，本揭示，係不限定於在此所示的任何構成。關於該點，係可在不脫離本揭示之主旨的範圍內進行變更，且可因應其應用形態來適當地決定。
例如，圖1之基板處理裝置10，係雖以具備了金屬窗50作為處理容器20的窗構件之電感耦合型的電漿處理裝置來加以說明，但並不限於此，亦可為具備了介電質窗作為窗構件之電感耦合型的電漿處理裝置。又，亦可為其他形態的電漿處理裝置。
圖10，係中間天線120C之一例的平面圖。在圖3等所示的中間天線120(120A、120B)中，係雖以在框狀區域142之邊的中央部設置天線線之彎曲部(121b2、124d2)者來加以說明，但並不限於此。如圖10所示般，亦可在框狀區域142之角部附近設置彎曲部(121b2、124d2)。
在圖2中，雖以在中間天線120之天線線121~124設置縱向捲繞部(121a~124a)者來加以說明，但並不限於此。關於內側天線130，亦可設成為由具有縱向捲繞部之天線線所構成的四重天線。
G:基板 10:基板處理裝置 50:金屬窗(窗構件) 54:高頻天線(天線單元) 57:分割金屬窗 70:基板載置台(載置台) 120:中間天線(電感耦合天線) 121~124:天線線 121a~124a:第1角部(縱向捲繞部) 121b~124b:第1邊部(平面部) 121c~124c:第2角部(平面部) 121d~124d:第2邊部(平面部) 121e~124e:第3角部(平面部) 121f~124f:連接部 123e2,124c2:外轉部(層積部) 121b2,124d2:彎曲部 142:框狀區域(矩形框) 201:底部平面部 211~213:天線線(底部平面部) 221,222:天線線(側部) 231,232:天線線(上面部) 241,242:天線線(側部)
[圖1]表示第1實施形態的基板處理裝置之一例的縱剖面圖。 [圖2]表示金屬窗及高頻天線的配置之一例的平面圖。 [圖3]中間天線之一例的平面圖。 [圖4]中間天線之一例的立體圖。 [圖5]中間天線之另一例的平面圖。 [圖6]中間天線之另一例的立體圖。 [圖7]中間天線之另一例的正視圖。 [圖8]中間天線之另一例的平面圖。 [圖9]中間天線之另一例的立體圖。 [圖10]中間天線之另一例的平面圖。
120:中間天線
121~124:天線線
121a:第1角部
121b:第1邊部
121b1:直線部
121b2:彎曲部
121b3:直線部
121c:第2角部
121d:第2邊部
121e:第3角部
121f:連接部
122a:第1角部
122b:第1邊部
122c:第2角部
122d:第2邊部
122e:第3角部
122f:連接部
123a:第1角部
123b:第1邊部
123c:第2角部
123d:第2邊部
123e:第3角部
123f:連接部
124a:第1角部
124b:第1邊部
124c:第2角部
124d:第2邊部
124d1:直線部
124d2:彎曲部
124d3:直線部
124e:第3角部
124f:連接部
211~213:天線線(底部平面部)
G1:預定間隔

Claims (8)

  1. 一種電感耦合天線，係「在對被載置於載置台之載置面的矩形基板進行電漿處理之處理容器內，形成生成前述電漿的感應電場，具有與前述載置面對向之對向面」的矩形框狀之電感耦合天線，其特徵係，具有： 平面部，在前述對向面中，將4個天線線的位置分別錯開90°而捲繞；及 縱向捲繞部，在前述天線線之各自的末端，繞著平行於前述對向面且與前述矩形框之角部交叉的捲繞軸，一面形成共用前述對向面之底部平面部，一面縱向捲繞。
  2. 如請求項1之電感耦合天線，其中， 前述縱向捲繞部，係具有： 2個側部，直立設置於前述底部平面部的兩側；及 上面部，在前述2個側部之間，與前述底部平面部對向。
  3. 如請求項2之電感耦合天線，其中， 在前述上面部中，前述天線線直線連接前述2個側部的天線線之間。
  4. 如請求項2之電感耦合天線，其中， 在前述上面部中，前述天線線以對應於前述底部平面部之形狀的方式，彎曲地連接前述2個側部的天線線之間。
  5. 如請求項1~4中任一項之電感耦合天線，其中， 配置於一天線線之前述底部平面部的角部之內側的其他天線線，係具有： 層積部，在構成前述底部平面部的角部外側之天線線的上方分離配置。
  6. 如請求項1~4中任一項之電感耦合天線，其中， 配置於一天線線之前述底部平面部的角部之內側的其他天線線，係將沿著前述矩形框的一邊部所配置之天線線的端部與沿著前述矩形框的另一邊部所配置之天線線的端部直線短路。
  7. 如請求項1~6中任一項之電感耦合天線，其中， 前述天線線，係在沿著前述矩形框之邊部所配置的天線線具有彎曲部。
  8. 一種電漿處理裝置，係具備有：處理容器，藉由電漿處理矩形基板，在上部具有窗構件；載置台，在前述處理容器內，具有載置前述矩形基板的載置面；及電感耦合天線，在前述處理容器內，形成生成前述電漿的感應電場，具有與前述載置面對向之對向面，該電漿處理裝置，其特徵係， 前述電感耦合天線，係具有： 平面部，在前述對向面中，將4個天線線的位置分別錯開90°而捲繞；及 縱向捲繞部，在前述天線線之各自的末端，繞著平行於前述對向面且與前述矩形框之角部交叉的捲繞軸，一面形成共用前述對向面之底部平面部，一面縱向捲繞。
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