TW202341277A - 電漿處理裝置及電漿處理裝置之製造方法 - Google Patents

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大森貴史
天野健次
末木英人
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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

提供一種可穩定地抑制露出在處理容器的電漿處理空間之構件的異常放電之技術。 一種電漿處理裝置，具備：處理容器，係於內部具有電漿處理空間；第1構件，係設置於處理容器的內部，具有露出在電漿處理空間之至少1個第1面，而構成處理容器的內部構造的一部分；以及第2構件，係設置於處理容器的內部，會接觸於第1構件的和第1面相鄰接之第2面。第1構件係具有傾斜面，傾斜面係第1面的一部分且鄰接於第2面，並且在第2構件接觸於第2面之狀態下形成凹部；至少第1面及傾斜面係藉由熔射膜而被彼此連續披覆。

Description

電漿處理裝置及電漿處理裝置之製造方法
本揭露係關於一種電漿處理裝置及電漿處理裝置之製造方法。
電漿處理裝置係具備對基板進行電漿處理之處理容器、在處理容器內載置基板之載置台、將處理氣體供應至處理容器內之氣體供應部、從處理容器內排出處理氣體之排氣部、以及在處理容器內生成電漿之高頻供電部等。
又，如專利文獻1所揭示，電漿處理裝置為了控制處理氣體的排氣，係具備在載置台的周圍覆蓋處理容器的排氣口(排氣部)的上部且露出在電漿處理空間之擋板。該擋板係由導電體所形成且透過處理容器連接於接地電位，藉此，可藉由使擋板作為對向電極所形成之電場來封入由處理氣體所生成的電漿。
[先前技術文獻] [專利文獻] 專利文獻1：日本特開2021-52140號公報
本揭露係提供一種可穩定地抑制露出在處理容器的電漿處理空間之構件的異常放電之技術。
依據本揭露一樣態，提供一種電漿處理裝置，係藉由電漿來處理基板；該電漿處理裝置具備：處理容器，係於內部具有電漿處理空間；第1構件，係設置於該處理容器的內部，具有露出在該電漿處理空間之至少1個第1面，而構成該處理容器的內部構造的一部分；以及第2構件，係設置於該處理容器的內部，會接觸於該第1構件的和該第1面相鄰接之第2面；該第1構件係具有傾斜面，該傾斜面係該第1面的一部分且鄰接於該第2面，並且在該第2構件接觸於該第2面之狀態下形成凹部；至少該第1面及該傾斜面係藉由熔射膜而被彼此連續披覆。
依據一樣態，可穩定地抑制露出在處理容器的電漿處理空間之構件的異常放電。
以下，參照圖式來針對用於實施本揭露之型態加以說明。各圖式中針對相同的構造部分有賦予相同符號而省略重複說明的情況。
圖1係顯示一實施型態相關之電漿處理裝置的一例之剖面示意圖。如圖1所示，電漿處理裝置1為對玻璃材料所形成的FPD用基板(以下簡稱作基板G)進行各種基板處理之感應耦合電漿(Inductive Coupled Plasma：ICP)的處理裝置。加工基板G所製造出的FPD舉例有液晶顯示器(Liquid Crystal Display：LCD)、電激發光(Electro Luminescence：EL)、電漿顯示面板(Plasma Display Panel：PDP)等。此外，基板G的材料除了玻璃以外也可應用合成樹脂等。
基板G可為表面具有電路圖案的基板或不具電路的支撐基板等中的任一者。基板G的平面尺寸可以是長邊為1800mm~3400mm左右的範圍，短邊為1500mm~3000mm左右的範圍。又，基板G的厚度可為0.2mm~4.0mm左右的範圍。電漿處理裝置1所進行之基板處理舉例有使用CVD(Chemical Vapor Deposition)法之成膜處理或蝕刻處理等。以下，以進行蝕刻處理來作為基板處理之電漿處理裝置1為例子做說明。
電漿處理裝置1具有長方體狀的箱型處理容器10。處理容器10係由鋁或鋁合金等金屬所形成。此外，處理容器10可對應於基板G的形狀來形成為適當的形狀，例如當基板G為圓板或橢圓板的情況，則處理容器10較佳也是形成為圓筒狀或橢圓筒狀等。
處理容器10係在鉛直方向的特定位置處具有突出至該處理容器10內側的矩形支撐框架11，藉由此支撐框架11將介電體板12支撐於水平方向。處理容器10係夾置著介電體板12被分隔為上腔室13與下腔室14。上腔室13係於內側形成有天線室13a。下腔室14係收容有基板G且於內側形成有進行基板處理的內部空間14a。
下腔室14的側壁15係具備藉由閘閥16而開閉之搬出入口17。電漿處理裝置1在閘閥16打開時，藉由搬送裝置(圖中未顯示)且透過搬出入口17進行基板G的搬出入。
又，下腔室14的側壁15係透過接地線18接地(連接於接地電位)。下腔室14四方的側壁15係於上端具有無端狀地環繞之密封溝19。藉由在密封溝19配置有O型環等密封構件20，支撐框架11及下腔室14會使內部空間14a氣密地密封。
支撐框架11係由鋁或鋁合金等金屬所形成。又，介電體板12係由氧化鋁(Al 2O 3)等陶瓷或石英所形成。
支撐框架11的內側係設置有連結於該支撐框架11，由多個長條狀構件所構成且向內部空間14a噴出處理氣體之噴淋頭21，該噴淋頭21兼作支撐介電體板12的支撐樑。介電體板12被支撐在噴淋頭21的上面。噴淋頭21較佳宜由鋁等金屬所形成且藉由陽極氧化被施予表面處理。噴淋頭21的內部係沿著水平方向形成有氣體流道21a。又，噴淋頭21係具有連通氣體流道21a與噴淋頭21的下面(內部空間14a)之多個氣體噴出孔21b。
噴淋頭21的上面係連接有和氣體流道21a連通之氣體導入管22。氣體導入管22在上腔室13內往上方延伸且貫穿該上腔室13，再連接於設置於處理容器10外部的氣體供應部23。
氣體供應部23係具有結合於氣體導入管22之氣體供應路徑24，從氣體供應路徑24的上游朝下游依序具有氣體供應源25、質流控制器26及開閉閥27。蝕刻處理中，處理氣體從氣體供應源25供應，藉由質流控制器26控制流量，且藉由開閉閥27控制供應時間點。該處理氣體從氣體供應路徑24通過氣體導入管22流入至氣體流道21a，再通過各氣體噴出孔21b被噴出至內部空間14a。
形成天線室13a之上腔室13內係設置有高頻天線28。高頻天線28係構成為環狀或漩渦狀地佈線有銅等導電性金屬所形成的天線。抑或，高頻天線28亦可為設置有多圈環狀天線者。高頻天線28的端子係連接有在上腔室13內往上方延伸之供電構件29。
供電構件29係具有突出至處理容器10的外部之上端，該上端係連接有高頻供電部30。高頻供電部30具有供電線30a，該供電線30a係透過進行阻抗匹配之匹配器31連接於高頻電源32。高頻電源32會對高頻天線28施加和基板處理相對應之頻率(例如13.56MHz)的高頻電功率。藉此，高頻天線28在下腔室14內形成感應電場。
然後，處理容器10係於下腔室14內具有會載置從搬出入口17所被搬入的基板G之台座40(載置台)。台座40具有台座本體41、台座42、多個舉升銷43及多個舉升銷升降機構44。被搬入至下腔室14後的基板G會被傳遞至藉由各舉升銷升降機構44而上升後的各舉升銷43，且藉由讓各舉升銷43下降來被載置於台座本體41上。
台座本體41在俯視下形成為長方形，係具有和基板G相同程度平面尺寸的載置面411。例如，載置面411的平面尺寸可以是長邊為1800mm~3400mm左右的範圍，短邊為1500mm~3000mm左右的範圍。
台座本體41的載置面411與噴淋頭21之間形成有電漿處理空間PCS。電漿處理空間PCS中，藉由高頻天線28形成感應電場，來將從噴淋頭21被供應至內部空間14a的處理氣體予以電漿化而生成電漿。電漿處理裝置1係藉由在電漿處理空間PCS所生成之電漿中的蝕刻劑來進行基板G的蝕刻處理。
又，台座本體41係由鋁或鋁合金等所形成，具備冷卻機構。冷卻機構也可以藉由例如使冷媒循環於台座本體41內部的流道45及向流道45供應冷媒之冷卻器46來加以構成。進一步地，台座本體41亦可於內部具備為阻抗體之加熱線(圖中未顯示)。藉由控制部60控制上述該等構件，從而台座本體41可進行精密的溫度控制。例如，電漿處理裝置1在進行基板處理(蝕刻處理)時，係藉由冷卻器46或加熱線來將台座40之載置面411的溫度調節成80℃左右並維持其溫度狀態。
台座42係由絕緣材料所形成，配置在下腔室14的底壁33來支撐台座本體41。台座42係於底部具有開口，在使台座本體41遠離底壁33之狀態下固定及支撐台座本體41。台座42亦可為可分離成會支撐台座本體41之下部構件及圍繞台座本體41的側面之上部構件之構造。進一步地，台座40係具備供應高頻電功率之偏壓電源部(圖中未顯示)，在電漿處理時會形成用於將電漿吸引至台座40側的偏壓。連接於接地電位之下腔室14的側壁15或後述擋板100係相對於該偏壓用的高頻電功率而作用為對向電極。
圖2係顯示圖1之電漿處理裝置1的下腔室14之概略俯視圖。如圖1及圖2所示，電漿處理裝置1中，台座40的外周與處理容器10的側壁15之間的空間會成為可供從處理容器10排出的處理氣體流通之凹陷空間34。
電漿處理裝置1係於構成該凹陷空間34之底壁33具備將內部空間14a的處理氣體排出之排氣口33a。具體而言，台座40的一對短邊側分別各設置有2個排氣口33a。
又，處理容器10中，一對長邊側係以鄰接於處理容器10的凹陷空間34之方式分別連接設置有長方形的排氣用腔室35。然後，電漿處理裝置1係於構成各排氣用腔室35的底部具有3個排氣口33b。亦即，3個排氣口33b係分別設置在台座40的一對長邊側。
一對長邊側的各排氣用腔室35係具有比各排氣口33b的直徑稍大之寬度，沿著處理容器10的長邊般地相連結。各排氣用腔室35的內部為了將處理氣體引導至各排氣口33b而設置有葉片(圖中未顯示)等。各排氣用腔室35係透過形成於處理容器10的側壁15之多個連通孔36而連通於凹陷空間34。
一對長邊側的各排氣口33b係形成為正圓形。相對於此，一對短邊側的各排氣口33a則是形成為半圓形，設置在處理容器10的側壁15與台座40之間。各排氣口33a,33b的直徑雖依處理容器10的大小而異，較佳宜設定成例如200mm~400mm左右的範圍。又，各排氣口33a,33b為了防止零件掉落，也可設置有排氣網37。
回到圖1，電漿處理裝置1係具備在處理容器10的外部連接於各排氣口33a,33b之排氣部50。排氣部50係包含連接於排氣口33a,33b之排氣管51，及設置於排氣管51來將處理容器10內的處理氣體(無助於基板處理的處理氣體)排出之排氣機構52。排氣機構52亦會將基板處理中所產生的揮發性反應生成物等排出。
排氣機構52在朝向排氣管51的處理氣體的流通方向下游側依序具備APC(Automatic Pressure Control)閥53、渦輪分子泵(TMP：Turbo Molecular Pump)54及乾式泵55。當排氣機構52藉由乾式泵55將處理容器10內粗抽後，會再藉由渦輪分子泵54來將處理容器10內抽真空。又，排氣機構52係藉由調整APC閥53的開合度來控制內部空間14a的壓力。
然後，電漿處理裝置1係在台座40的外周且為電漿處理空間PCS與排氣口33a,33b之間具備多個擋板100(第1構件)。各擋板100會在台座40的周圍限制處理氣體的排氣路徑。
如圖2所示，本實施型態中，多個擋板100係沿台座40的周向間隔地配置。詳細地說明，電漿處理裝置1係在台座40的一對短邊側，於兩端的各角部附近分別各配置有1個擋板100，又，在台座40的一對長邊側，於兩端的各角部附近分別各配置有1個擋板100。
各擋板100係形成為板狀，俯視下呈長方形。各擋板100之短邊101,102的長度和凹陷空間34的寬度大致相同。各擋板100之長邊103,104的長度較佳宜設定成從鉛直方向在俯視下比排氣口33a,33b的直徑長。藉此各擋板100可確實地覆蓋排氣口33a。例如，各擋板100之長邊103,104的長度係設定成排氣口33a,33b之直徑的1.5倍~4倍左右的範圍。
圖3係顯示擋板100與支撐構件120的組裝狀態之立體圖。如圖3所示，擋板100在設置於處理容器10內之狀態下，係藉由分別接觸於該擋板100的一對長邊103,104側之支撐構件120(第2構件)來被加以支撐。支撐構件120係包含在處理容器10的側壁15側支撐擋板100的一長邊103之第1支撐構件121，及在台座40的側面側支撐擋板100的另一長邊104之第2支撐構件126。第1支撐構件121及第2支撐構件126係由具導電性之金屬材料(例如與處理容器10相同的金屬材料：鋁等)所形成。
如圖2及圖3所示，第1支撐構件121係具有突出至鉛直方向上側且在處理容器10的中央側封閉凹陷空間34之縱板部122，及從縱板部122沿側壁15般地延伸來支撐擋板100之支撐框架123。縱板部122係藉由封閉擋板100內側的凹陷空間34來限制處理氣體從處理容器10的中央側流向排氣口33a。藉此電漿處理空間PCS的處理氣體便會流向處理容器10的四個角落的角部，再從角部繞進擋板100般地流通且被導向排氣口33a。
支撐框架123係具有藉由鎖固等來被固定在處理容器10之基部124，及從基部124突出至處理容器10的內側之突出部125(亦參照圖4。圖3中為簡化圖示。)。然後，支撐框架123會在基部124及突出部125的上面123a支撐擋板100之長邊103側的下面。因此，使上面123a形成為平坦狀。
另一方面，第2支撐構件126係沿著台座40的側面配置，且藉由鎖固等適當的固定方法來被固定在底壁33。該第2支撐構件126可應用用於固定台座40的側面之構件(設置在上述台座42或台座42的外周之框架)。第2支撐構件126的上端部係設置有突出至台座40的外側方向之突出部127，會在突出部127的上面127a支撐擋板100之長邊104側的下面。因此，使突出部127的上面127a形成為平坦狀。
第1支撐構件121及第2支撐構件126係藉由被固定在處理容器10(下腔室14)的底壁33或側壁15，透過處理容器10連接於接地電位。此外，第1支撐構件121及第2支撐構件126中擋板100之接觸支撐部位以外的部位也可藉由非導電性熔射膜加以披覆。另外，如圖3所示，第1支撐構件121中上面123a的高度與第2支撐構件126中上面127a的高度可不相同。例如，使第1支撐構件121低於第2支撐構件126，藉此可在擋板100中以傾斜狀態來保持一對長邊103,104之間的板部分。
圖4係顯示以第1支撐構件121來支撐擋板100之狀態的剖面圖。如圖3及圖4所示，各擋板100的一對長邊103,104被支撐在各支撐構件120(第1支撐構件121、第2支撐構件126)。該擋板100係由板狀的基材105及層積(塗覆)在基材105的表面之熔射膜110所形成。
基材105只要是由具導電性的材料形成則未特別限制，可應用例如鋁、鐵、銅或該等的合金等金屬。基材105係藉由射出成形、沖壓、切削等適當的加工方法形成為可配置在凹陷空間34之長方形。基材105的板厚雖未特別限制，可設定成例如3mm~6mm左右的範圍。本實施型態相關之基材105的板厚為5mm。
被支撐在支撐構件120之擋板100係具有面向鉛直方向上側之上面106、相對於上面106在大致正交方向上延伸之側面107(第1面)、及構成上面106的相反面之下面108(第2面)。然後，擋板100的下面108係沿著長邊103,104的延伸方向被支撐在第1支撐構件121的上面123a及第2支撐構件126的上面127a。
構成擋板100的短邊101,102及長邊103,104之側面107係具有相對於上面106及下面108呈正交之主面107a、在主面107a的下側傾斜之第1傾斜面107b、及在主面107a的上側傾斜之第2傾斜面107c。特別是關於長邊103,104的側面107，第1傾斜面107b係鄰接於下面108，且在支撐構件120接觸於下面108之狀態下，與支撐構件120之間形成了凹部109。另一方面，第2傾斜面107c係鄰接於上面106。此外，擋板100也可以是不具第2傾斜面107c的構造。
第1傾斜面107b係形成為比第2傾斜面107c大。又，本實施型態中，主面107a的長度Lm與第1傾斜面107b的長度Lt係設定成相同程度，或是設定成第1傾斜面107b的長度Lt比主面107a的長度Lm長。此外，第1傾斜面107b的長度Lt也可以設定成比主面107a的長度Lm短。
又，第1傾斜面107b相對主面107a的傾斜角度θ較佳宜設定成例如30°~60°的範圍。本實施型態相關之傾斜角度θ係設定成45°。如此般地，藉由將側面107形成為具有主面107a與第1傾斜面107b，來使從主面107a到第1傾斜面107b與下面108的邊界之水平方向的深距Ds(凹部109自主面107a起的深度)充分地變長。藉由使到第1傾斜面107b與下面108的邊界之深距Ds較長，可使電漿不易到達邊界。例如，深距Ds的實際尺寸舉例為1mm以上，更佳為1mm~10mm的範圍。
然後，擋板100係於上述方式形成之基材105的上面106及側面107層積有熔射膜110。另一方面，基材105的下面108則是未層積有熔射膜110而成為會露出有基材105本身的基材露出面111。
亦即，本實施型態相關之擋板100除了以熔射膜110來披覆和電漿處理空間PCS相對向之上面106整體以外，也是以熔射膜110來披覆露出在電漿處理空間PCS之側面107。該熔射膜110是以彼此呈連續之方式無間隙地形成於上面106、構成側面107之主面107a、第1傾斜面107b及第2傾斜面107c。又，熔射膜110係遍布包含了擋板100的短邊101,102及長邊103,104之側面107的整周來加以形成。又，至少長邊103,104中第1傾斜面107b與下面108的邊界存在著熔射膜110的端部。是以，長邊103,104中第1傾斜面107b與下面108的邊界便會同時成為熔射膜110與基材露出面111的邊界。
熔射膜110只要是應用非導電性的材料則未特別限制。例如，熔射膜110的材料可應用氧化鋁(Alumina)、氧化釔(Yttrium)、氟化釔、氧化鋯、莫來石(Al 6O 13Si 2)、尖晶石(MgAl 2O 4)等陶瓷。例如，熔射膜110係藉由氬氣等載氣來噴出熔射用粉末，且在此噴出空間生成電漿以形成熔射用粉末熔解後的電漿射流，再將電漿射流噴附在基材105來形成。又，在電漿射流的噴附中使基材105移動，藉此可在基材105的上面106及側面107整體形成熔射膜110。又，也可以利用Kapton®或耐酸鋁等取代熔射膜做披覆。
這樣方式形成的熔射膜110能防止電漿處理空間PCS中生成的電漿在與基材105之間發生異常放電。藉此，電漿處理裝置1可更加穩定地進行電漿處理。尤其是藉由使擋板100在鄰接於下面108的側面107設置有第1傾斜面107b，從而在與支撐構件120之間形成凹部109，亦可確實地防止電漿繞進熔射膜110的端部。
另一方面，擋板100藉由以接觸於支撐構件120之基材105的下面108作為基材露出面111，可讓擋板100與支撐構件120穩定地電性導通。由於支撐構件120係透過處理容器10連接於接地電位，故和支撐構件120導通的擋板100也會連接於接地電位。藉此，由處理氣體生成的電漿便會因藉由擋板100所形成的電場而被封入，則電漿處理裝置1便可抑制電漿侵入排氣部50，來抑制排氣部50中發生異常放電。
此外，擋板100不限於以基材105的下面108整體作為基材露出面111，也可以是以熔射膜110來覆蓋和支撐構件120接觸之部位以外的下面108的一部分或全部之構造。例如，關於擋板100之短邊101,102側的固定區域，不僅是上面106及側面107，也使熔射膜110形成於下面108，從而可更有效地防止電漿在短邊101,102側的異常放電。
又，如圖3所示，為了將擋板100固定在支撐構件120，擋板100係具備能讓多個固定螺絲116通過的多個孔部115。各固定螺絲116係透過各孔部115螺合在支撐構件120的螺孔(圖中未顯示)。進一步地，電漿處理裝置1係安裝有覆蓋固定螺絲116之非導電性的蓋體117。是以，擋板100便能以受到蓋體117覆蓋之孔部115的周邊來作為未被熔射膜110披覆的基材露出面111。
回到圖1，電漿處理裝置1係具有會控制裝置整體的動作之控制部60。控制部60為具備1個以上的處理器61、記憶體62、輸出入介面(圖中未顯示)及電子電路之控制用電腦。1個以上的處理器61可應用組合了CPU、ASIC、FPGA、多個離散式半導體所構成之電路等當中的1個或多個之處理器。記憶體62包括非揮發性記憶體及揮發性記憶體，係形成會儲存程式及配方資料之控制部60的記憶部。此外，記憶體62的一部分也可以內建在處理器61。輸出入介面係連接有電漿處理裝置1的使用者介面(圖中未顯示)。使用者介面舉例有觸控面板、顯示器、鍵盤等。1個以上的處理器61會執行記憶體62所記憶的程式，或依照配方資料來對基板G進行電漿處理。
本揭露之電漿處理裝置1基本上構成為如上所述。以下，針對此電漿處理裝置1的製造方法，參照圖5加以說明。圖5(A)係顯示電漿處理裝置1的製造方法之流程圖，圖5(B)係顯示圖5(A)的擋板準備工序之流程圖。
電漿處理裝置1的製造方法中會進行將上述擋板100安裝在處理容器10之作業。具體而言，製造方法如圖5(A)所示，係進行處理容器準備工序(步驟S1)、擋板準備工序(步驟S2)、支撐構件設置工序(步驟S3)、擋板設置工序(步驟S4)及最終組裝工序(步驟S5)。
處理容器準備工序係準備內部具有電漿處理空間PCS的處理容器10。處理容器10的上腔室13及下腔室14係藉由以射出成形等適當的加工方法做加工來提供。處理容器準備工序中，係在卸下處理容器10的上腔室13之狀態下將台座40設置在下腔室14的內部。在設置台座40時，也會配合台座40所需之構造(台座42等)的結構來做安裝。又，上腔室13係設置有支撐框架11、介電體板12、噴淋頭21、高頻天線28等各種構造。
擋板準備工序係準備擋板100，該擋板100係設置於處理容器10的內部且構成處理容器10之內部構造的一部分。該擋板準備工序如圖5(B)所示，係實施用於加工具有熔射膜110的擋板100之加工方法。
加工方法中，首先以鑄造、切削、沖壓等處理來形成作為上述擋板100的基底之長方形且板狀的基材105(步驟S2‐1)。
接著，藉由切削裝置來對基材105的一對短邊101,102及一對長邊103,104的側面107進行切削加工，以形成第1傾斜面107b及第2傾斜面107c(步驟S2‐2)。
之後，以熔射膜110披覆基材105的上面106、一對短邊101,102及一對長邊103,104的側面107(步驟S2‐3)。藉此形成具熔射膜110的擋板100。又，在形成熔射膜110時，並未以熔射膜110披覆基材105的下面108，藉此可使下面108留作為基材露出面111。
回到圖5(A)，支撐構件設置工序中，係將為支撐構件120之第1支撐構件121及第2支撐構件126設置在處理容器10的內部。此外，支撐構件120當然可配合台座40的設置時來加以設置。
然後，擋板設置工序中，係將擋板100設置在支撐構件120。在使擋板100之長邊103側的下面108接觸於第1支撐構件121的上面123a之狀態下，以各固定螺絲116進行鎖固並分別以蓋體117覆蓋各固定螺絲116。同樣地，在使擋板之長邊104側的下面108接觸於第2支撐構件126的上面127a之狀態下，以各固定螺絲116進行鎖固並分別以蓋體117覆蓋各固定螺絲116。藉此，在設置狀態中，長邊103側的第1傾斜面107b與第1支撐構件121的上面123a之間以及長邊104側的第1傾斜面107b與第2支撐構件126的上面127a之間便會分別形成有凹部109(亦參照圖4)。
最後，最終組裝工序中，係將上腔室13安裝在設置有擋板100之下腔室14的上部，藉此便完成了處理容器10。進一步地，最終組裝工序中，藉由設置處理容器10外側的構造(氣體供應部23、高頻電源32、冷卻器46、排氣部50等)，便可製造出電漿處理裝置1。
接著，針對本實施型態相關之電漿處理裝置1之電漿處理時的動作，參照圖1~圖4加以說明。
首先，電漿處理裝置1會使閘閥16成為打開狀態。藉由搬送機構來將基板G從搬出入口17搬入至內部空間14a且傳遞至藉由舉升銷升降機構44而升降之多個舉升銷43，並藉由讓各舉升銷43下降來載置於台座40的載置面411。
接著，電漿處理裝置1會藉由氣體供應部23來供應處理氣體，並透過噴淋頭21的氣體噴出孔21b將處理氣體噴出至電漿處理空間PCS。又，電漿處理裝置係藉由APC54控制壓力，且從排氣口33a,33b透過排氣管51將內部空間14a排氣。
進一步地，電漿處理裝置1會從高頻電源32將例如13.56MHz的高頻電功率供應至高頻天線28，藉此透過介電體板12在電漿處理空間PCS內形成均勻的感應電場。藉由上述方式形成的感應電場，處理氣體會在電漿處理空間PCS中電漿化而生成高密度的感應耦合電漿。藉由該電漿，電漿處理裝置1可對基板G的特定膜進行例如電漿蝕刻或電漿灰化等基板處理。
又，被供應至電漿處理空間PCS且無助於基板處理的處理氣體會藉由渦輪分子泵54來被抽取，藉此從排氣口33a及排氣口33b通過排氣管51來被排出。此時，設置在凹陷空間34的擋板100會提高處理氣體的排氣阻抗，且如圖2所示般地將處理氣體導向處理容器10的四個角落，藉此讓處理氣體的排氣特性均勻化(圖2中為了方便圖示，只在處理容器10右上及右下的角落顯示出處理氣體的流動)。由於由處理氣體所生成的電漿會因成為接地電位之擋板100或處理容器10所形成的電場而被封入，故會被抑制朝排氣口33a,33b侵入。
又，層積在基材105之熔射膜110會覆蓋擋板100中露出於電漿處理空間PCS的上面106及側面107整體。於是，擋板100便可抑制電漿與基材105之間發生異常放電。
尤其是披覆擋板100的側面107之熔射膜110會防止該側面107發生異常放電。又，擋板100係藉由第1傾斜面107b在與支撐構件120之間形成大的凹部109，且使成為基材露出面111之下面108與形成有熔射膜110之第1傾斜面107b的邊界(即熔射膜110與基材露出面111的邊界)充分地配置在深處側。藉此，可確實地阻止電漿繞進熔射膜110的端部。
關於上述實施型態所說明之本揭露的技術思想及效果，記載於下。
本揭露之第1樣態為一種藉由電漿來處理基板G之電漿處理裝置1；該電漿處理裝置1具備：處理容器10，係於內部具有電漿處理空間PCS；第1構件(擋板100)，係設置於處理容器10的內部，具有露出在電漿處理空間PCS之至少1個第1面(側面107)，而構成處理容器10之內部構造的一部分；以及第2構件(支撐構件120)，係設置於處理容器10的內部，會接觸於第1構件的和第1面相鄰接之第2面(下面108)；第1構件係具有傾斜面(第1傾斜面107b)，該傾斜面係第1面的一部分且鄰接於第2面，並且在第2構件接觸於第2面之狀態下形成凹部109；至少第1面及傾斜面係藉由熔射膜110而被彼此連續披覆。
依據上述，電漿處理裝置1是以熔射膜110來披覆露出在處理容器10的電漿處理空間PCS之第1構件(擋板100)，從而可穩定地抑制第1構件的異常放電。尤其，第1構件係在第1面(側面107)具有傾斜面(第1傾斜面107b)，從而可使傾斜面與第2面(下面108)的邊界不易曝露在電漿。然後，可避免電漿進入熔射膜110與基材露出面111的邊界而引起異常放電。
又，第1構件(擋板100)的第2面(下面108)係至少在接觸於第2構件(支撐構件120)之接觸區域具有未被施予熔射膜110的露出面(基材露出面111)。藉此，電漿處理裝置1可不透過熔射膜110來讓第1構件的露出面接觸於第2構件，從而可使第1構件與第2構件在電性上成為一體化的構造。
又，第2構件為支撐第1構件(擋板100)之支撐構件120，第1構件係透過露出面(基材露出面111)和支撐構件120電性導通。藉此，電漿處理裝置1可使第1構件與支撐構件120電性導通，從而可抑制異常放電且使第1構件相對於偏壓用高頻而作用為對向電極。
又，處理容器10係具備載置基板G之台座40及配置於較台座40更下方的排氣口33a,33b，第1構件為配置在台座40外周的擋板100，第1面為擋板100的側面107，第2面為擋板100的下面108。藉此，電漿處理裝置1可將能穩定地抑制異常放電之構造應用在設置於台座40外周的擋板100。
又，擋板100係具有鄰接於第1面(側面107)且和第2面(下面108)為相反側的面之第3面，該第3面係構成擋板100的上面(106)且露出於電漿處理空間PCS，熔射膜110係遍布第1面及第3面連續形成。藉此，電漿處理裝置1便能以熔射膜110來披覆露出在電漿處理空間PCS的面整體，從而可更確實地降低擋板100的異常放電。
熔射膜110係遍布擋板100之側面107的整周形成。藉此，電漿處理裝置1可穩定地防止在擋板100的側面107發生異常放電。
又，擋板100在俯視下形成為長方形，第2構件(支撐構件120)會分別支撐擋板100的一對長邊103,104。藉此，電漿處理裝置1可藉由第2構件來穩定地支撐擋板100的一對長邊103,104，且藉由熔射膜110來抑制在擋板100的側面發生異常放電。
又，熔射膜110係由非導電性的陶瓷所形成。藉此，電漿處理裝置1可在擋板100的基材105簡單地形成熔射膜110，且有效地抑制擋板100的異常放電。
又，本揭露之第2樣態為一種藉由電漿來處理基板G之電漿處理裝置1的製造方法，具有：準備於內部具有電漿處理空間PCS的處理容器10之工序；準備第1構件(擋板100)之工序，該第1構件係具有露出在電漿處理空間PCS之至少1個第1面(側面107)，而構成處理容器10之內部構造的一部分；將第2構件(支撐構件120)設置在處理容器10的內部之工序，該第2構件係可接觸於第1構件的和第1面相鄰接之第2面(下面108)；以及將第1構件設置在第2構件之工序；在準備第1構件之工序中，係進行下述加工：在為第1面的一部分且鄰接於第2面之部位形成傾斜面(第1傾斜面107b)之加工；以及在形成傾斜面後，以熔射膜110來連續披覆至少第1面及傾斜面之加工；在將第1構件設置在第2構件之工序中，係使第1構件的第2面接觸於第2構件，而藉由傾斜面與第2構件來形成凹部109。此情況下，電漿處理裝置1的製造方法亦可穩定地抑制露出在處理容器10的電漿處理空間PCS之第1構件的異常放電。
本說明書所揭示之實施型態相關的電漿處理裝置1應被認為在所有方面僅為例示而非用於限制本發明之內容。實施型態可在未背離申請專利範圍及其要旨之範圍內，以各種型態來做變形及改良。上述多個實施型態記載的事項可在不會矛盾之範圍內亦採用其他構造，又，可在不會矛盾之範圍內加以組合。本說明書所揭示之實施型態中雖是針對應用具有熔射膜110的擋板來作為第1構件之情況加以說明，惟第1構件不限於擋板，只要是會使電性連接有多個構件的連接部曝露在電漿般的構造，則可加以應用。例如，第1構件舉例有設置在處理容器10的側壁之觀察用窗的安裝構造等。
本說明書所揭示之實施型態相關的電漿處理裝置1雖是例舉具有介電窗的感應耦合電漿裝置來做說明，也可以是取代介電窗而具有金屬窗的感應耦合電漿裝置。又，本揭露之電漿處理裝置1可應用在Atomic Layer Deposition(ALD)裝置、Capacitively Coupled Plasma(CCP)、Inductively Coupled Plasma(ICP)、Radial LineSlot Antenna(RLSA)、Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR)、Helicon Wave Plasma(HWP)任一型態的裝置。
1:電漿處理裝置 10:處理容器 100:擋板 107:側面 107b:第1傾斜面 108:下面 109:凹部 110:熔射膜 120:支撐構件 G:基板 PCS:電漿處理空間
圖1係顯示一實施型態相關之電漿處理裝置的一例之剖面示意圖。 圖2係顯示圖1之電漿處理裝置的下腔室之概略俯視圖。 圖3係顯示擋板與支撐構件的組裝狀態之立體圖。 圖4係顯示藉由第1支撐構件來支撐擋板的狀態之剖面圖。 圖5(A)係顯示電漿處理裝置的製造方法之流程圖，圖5(B)係顯示圖5(A)的擋板準備工序之流程圖。
100:擋板
105:基材
106:上面
107:側面
107a:主面
107b:第1傾斜面
107c:第2傾斜面
108:下面
109:凹部
110:熔射膜
111:基材露出面
120:支撐構件
121:第1支撐構件
123:支撐框架
123a:上面
124:基部
125:突出部
Lm:長度
Lt:長度
Ds:深距
θ:傾斜角度

Claims (9)

  1. 一種電漿處理裝置，係藉由電漿來處理基板； 該電漿處理裝置具備： 處理容器，係於內部具有電漿處理空間； 第1構件，係設置於該處理容器的內部，具有露出在該電漿處理空間之至少1個第1面，而構成該處理容器的內部構造的一部分；以及 第2構件，係設置於該處理容器的內部，會接觸於該第1構件的和該第1面相鄰接之第2面； 該第1構件係具有傾斜面，該傾斜面係該第1面的一部分且鄰接於該第2面，並且在該第2構件接觸於該第2面之狀態下形成凹部； 至少該第1面及該傾斜面係藉由熔射膜而被彼此連續披覆。
  2. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中該第1構件的該第2面係至少在接觸於該第2構件的接觸區域具有未被施予熔射膜之露出面。
  3. 如申請專利範圍第2項之電漿處理裝置，其中該第2構件係支撐該第1構件之支撐構件； 該第1構件係透過該露出面和該支撐構件電性導通。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之電漿處理裝置，其中該處理容器具備： 台座，係載置該基板；以及 排氣口，係配置於較該台座更下方； 該第1構件係配置於該台座的外周之擋板，該第1面係該擋板的側面，該第2面係該擋板的下面。
  5. 如申請專利範圍第4項之電漿處理裝置，其中該擋板係具有鄰接於該第1面且和該第2面為相反側的面之第3面，該第3面係構成該擋板的上面且露出在該電漿處理空間； 該熔射膜係遍布該第1面及該第3面連續披覆。
  6. 如申請專利範圍第4或5項之電漿處理裝置，其中該熔射膜係遍布該擋板的該側面的整周形成。
  7. 如申請專利範圍第4至6項中任一項之電漿處理裝置，其中該擋板在俯視下形成為長方形； 該第2構件係支撐該擋板的一對長邊的每一個。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之電漿處理裝置，其中該熔射膜係由非導電性的陶瓷所形成。
  9. 一種電漿處理裝置之製造方法，該電漿處理裝置係藉由電漿來處理基板； 該電漿處理裝置之製造方法具有下述工序： 準備於內部具有電漿處理空間的處理容器之工序； 準備第1構件之工序，該第1構件係具有露出在該電漿處理空間之至少1個第1面，而構成該處理容器的內部構造的一部分； 將第2構件設置在該處理容器的內部之工序，該第2構件係可接觸於該第1構件的和該第1面相鄰接之第2面；以及 將該第1構件設置在該第2構件之工序； 在準備該第1構件之工序中，係進行下述加工： 在為該第1面的一部分且鄰接於該第2面之部位形成傾斜面之加工；以及 在形成該傾斜面後，藉由熔射膜來連續披覆至少該第1面及該傾斜面之加工； 在將該第1構件設置在該第2構件之工序中，係使該第1構件的該第2面接觸於該第2構件，而藉由該傾斜面與該第2構件來形成凹部。
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