TWI445460B - Induction coupling plasma processing device and plasma processing method - Google Patents

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Description

感應耦合電漿處理裝置及電漿處理方法
本發明是有關對液晶顯示裝置(LCD)等之平面顯示器(FPD)製造用的玻璃基板等的基板施行電漿處理的感應耦合電漿處理裝置及電漿處理方法。
有關液晶顯示裝置(LCD)等的製造工程，為了對玻璃基板施行特定處理，使用電漿蝕刻裝置和電漿化學蒸氣沉積成膜裝置等的各種電漿處理裝置。此種電漿處理裝置雖然以往多數使用電容耦合電漿處理裝置，但近來具有所謂可得到高真空度且高密度電漿之優點的感應耦合電漿(Inductively Coupled Plasma：ICP)處理裝置深受注目。
感應耦合電漿處理裝置是屬於在收容被處理基板之處理容器的介電質窗之外側配置高頻天線，對處理容器內供給處理氣體，並且對該高頻天線供給高頻電力，藉此使處理容器內產生感應耦合電漿，藉由該感應耦合電漿對被處理基板施行特定的電漿處理。作為感應耦合電漿處理裝置的高頻天線，多數使用形成平面狀之所定圖案的平面天線。
在使用此種平面天線的感應耦合電漿處理裝置，雖是在處理容器內的平面天線正下方的空間產生電漿，但此時，因具有高電漿密度區域與低電漿區域的分布，與在天線正下方之各位置的電場強度成正比的情形，故平面天線的圖案形狀成為決定電漿密度分佈的重要因素。
可是對應一台感應耦合電漿處理裝置的應用並不限於一個，必需對應於複數的應用。此時，為了於各項應用中進行均勻的處理，必需改變電漿密度分佈，因此以高密度區域及低密度區域之位置不同的方式，準備複數個不同形狀的天線，配合應用更換天線。
但配合複數個應用來準備複數個天線，更換每個不同的天線需要非常多的勞力，並且近來因LCD用的玻璃基板顯著的大型化，故天線製造費用也變成高價位。而且，像這樣即使準備複數個天線，在所賦予的應用中亦未必限定最佳條件，就可藉由製造條件的調整得到對應。
對此，在專利文獻1中，揭示一種將螺旋天線分割為內側部分與外側部分之兩個部分，以流入各自獨立的高頻電流之方式所形成的電漿處理裝置。若藉由此種構成，即可藉由調整供給至內側部分的功率與供給至外側部分的功率，來控制電漿密度分佈。
但在專利文獻1所記載的技術中，雖設有螺旋天線之內側部分用的高頻電源與外側部分用的高頻電源之兩個高頻電源，或必需設置電力分配電路，裝置變大，裝置成本提高。而且此時，電損大、電力成本昇高，且難以進行高精度的電漿密度分佈控制。
[專利文獻1]日本特許第3077009號公報(第5圖、段落0026~0028)
本發明為有鑑於相關情形所完成的發明，其目的為提供一種不更換天線、不提高裝置成本及電力成本，且能進行高精度之電漿密度分佈控制的感應耦合電漿處理裝置及感應耦合電漿處理方法。
為解決上述課題，在本發明之第1觀點中，提供一種感應耦合電漿處理裝置，其特徵為：具備：收容被處理基板並施行電漿處理的處理室；和在前述處理室內載置有被處理基板的載置台；和對前述處理室內供給處理氣體的處理氣體供給系統；和在前述處理室內進行排氣的排氣系統；和具有複數個天線部的高頻天線，該高頻天線是介設介電質構件而配置在前述處理室之外部，且供給高頻電力，藉此在前述處理室內形成具有各自不同之電場強度分佈的感應電場；和連接於包含前述各天線部的天線電路之中的至少一個，來調節該連接的天線電路之阻抗的阻抗調節手段，藉由前述阻抗調節手段所致之阻抗調節，來控制前述複數個天線部的電流值，且控制形成在前述處理室內之感應耦合電漿的電漿密度分佈。
在上述第1觀點中，前述阻抗調節手段，可為具有可變電容器者。並且，前述阻抗調節手段乃事先設定為可對每個應用得到最佳的電漿密度分佈之調節參數。
在本發明之第2觀點中，提供一種感應耦合電漿處理裝置，其特徵為：具備：收容被處理基板並施行電漿處理的處理室；和在前述處理室內載置有被處理基板的載置台；和對前述處理室內供給處理氣體的處理氣體供給系統；和在前述處理室內進行排氣的排氣系統；和介設介電質構件而配置在前述處理室之上方，且供給高頻電力，藉此在前述處理室內具有：主要在外側部分形成感應電場之外側天線部與主要在內側部分形成感應電場之內側天線部的高頻天線；和連接在前述外側天線部與前述內側天線部之一方的可變電容器，藉由調節前述可變電容器之電容，來調整包含前述外側天線部的外側天線電路以及包含前述內側天線部的內側天線電路之任一個的阻抗，以控制前述外側天線部以及前述內側天線部的電流值，且控制形成在前述處理室內之感應耦合電漿的電漿密度分佈。
在上述第2觀點中，可構成前述外側天線部係在對應於前述處理室之外側部分的位置，緊密地配置天線用線，前述內側天線部係在對應於前述處理室之內側部分的位置，緊密地配置天線用線。並且，前述外側天線部以及前述內側天線部，可為具有複數個天線用線的多層天線。進而，更具有事先設定為可對每個應用得到最佳的電漿密度分佈之前述可變電容器的位置，在選擇特定應用之際，以事先設定對應於該應用的前述可變電容器之位置的最佳值之方式，來控制可變電容器之位置的控制手段。
在本發明之第3觀點中，提供一種感應耦合電漿處理方法，其特徵為：將基板載置在設於處理室之內部的載置台，且具有複數個天線部的高頻天線，該高頻天線是介設介電質構件而設置在處理室之外部，且供給高頻電力，藉此在前述處理室內形成具有各自不同之電場強度分佈的感應電場，對處理室內供給處理氣體，並且邊對前述高頻天線供給高頻電力、邊調節包含前述各天線部的天線電路之中的至少一個阻抗，來控制前述複數個天線部的電流值，且控制形成在前述處理室內之感應耦合電漿的電漿密度分佈。
在上述第3觀點中，以調整前述阻抗的天線電路，事先求得可對每個應用得到最佳的電漿密度分佈之阻抗的調節參數，在選擇特定應用之際，以事先求得對應於該應用之前述調節參數的最佳值的方式，來進行電漿處理。
在本發明之第4觀點中，提供一種感應耦合電漿處理方法，其特徵為：將基板載置在設於處理室之內部的載置台，介設介電質構件而設置在處理室之外部，且供給高頻電力，藉此在前述處理室內具有：主要在外側部分形成感應電場之外側天線部與主要在內側部分形成感應電場之內側天線部的高頻天線，在包含前述外側天線部的外側天線電路以及包含前述內側天線部的內側天線電路之任一個設置可變電容器，對前述處理室內供給處理氣體，並且邊對前述高頻天線供給高頻電力、邊調節前述可變電容器之電容，藉此調節該天線電路的阻抗，來控制前述外側天線部以及前述內側天線部的電流值，且控制形成在前述處理室內之感應耦合電漿的電漿密度分佈。
在上述第4觀點中，事先求得可對每個應用得到最佳的電漿密度分佈之前述可變電容器的位置，在選擇特定應用之際，以事先求得對應於該應用的前述可變電容器之位置的最佳值之方式，來調整可變電容器的位置，進行電漿處理。
在本發明之第5觀點中，提供一種電腦可讀取記憶媒體，屬於記憶著在電腦上動作的控制程式之電腦可讀取記憶媒體，其特徵為：使前述控制程式，於實行時，以進行上述第3或第4方法的方式，來控制感應耦合電漿處理裝置。
若藉由本發明，因具有複數個天線部，該天線部形成高頻天線具有各自不同之電場強度分佈的感應電場，在包含各天線部的天線電路之中的至少一個，設置調節該所連接的天線電路之阻抗的阻抗調節手段，藉由阻抗調節手段所致之阻抗調節，來控制複數個天線部的電流值，且控制形成在處理室內之感應耦合電漿的電漿密度分佈，故不需要更換高頻天線，且不需要天線更換的勞力和對每個應用準備天線的成本。並且，因只要藉由阻抗調節來進行複數個天線部的電流控制，故不存在裝置變大、高成本，或電力成本提高等之缺點，控制的精度也高。
 [用以實施發明的最佳形態]
以下參照所附圖面針對本發明之實施形態做說明。第1圖是表示有關本發明之一實施形態的感應耦合電漿處理裝置之剖面圖，第2圖是表示運用於該感應耦合電漿處理裝置的高頻天線之俯視圖。該裝置是運用於例如在FPD用玻璃基板上形成薄膜電晶體時的金屬膜、ITO膜、氧化膜等的蝕刻、光阻膜的灰化處理。在此，FPD舉例有：液晶顯示器(LCD)、發光二極體(LED)顯示器、電激發光(Electro Luminescence：EL)顯示器、螢光顯示管(Vacuum Fluorescent Display：VFD)、電漿顯示面板(PDP)等。
該電漿處理裝置，係具有以導電性材料，例如：內壁面被陽極氧化處理的鋁所形成的角筒形狀的氣密本體容器1。該本體容器1是可分解的被組裝，且藉由接地線1a被接地。本體容器1是藉由介電質壁2在上下區劃成天線室3以及處理室4。因而，介電質壁2是構成處理室4的頂壁。介電質壁2是以Al2 O3 等之陶瓷、石英等所構成。
在介電質壁2的下側部分，嵌入有處理氣體供給用的淋浴頭框體11。淋浴頭框體11設成十字狀，成為由下支撐著介電質壁2的構造。再者，支撐上述介電質壁2的淋浴頭框體11，是成為藉由複數根懸桿(圖未表示)，被吊掛在本體容器1之頂部的狀態。
該淋浴頭框體11是以導電性材料，希望為金屬，例如不會產生污染物的方式，其內面被陽極氧化處理的鋁所構成。在該淋浴頭框體11形成有水平延伸的氣體流路12，在該氣體流路12，連通有朝向下方延伸的複數個氣體吐出孔12a。一方面，在介電質壁2的上面中央，是以連通到該氣體流路12的方式，設有氣體供給管20a。氣體供給管20a，是從本體容器1的頂部朝其外側貫通，且連接到包含處理氣體供給源以及閥系統等的處理氣體供給系統20。因而，在電漿處理中，由處理氣體供給系統20所供給的處理氣體，是經由氣體供給管20a供給到淋浴頭框體11內，從其下面的氣體供給孔12a朝處理室4內吐出。
在本體容器1之天線室3的側壁3a與處理室4的側壁4a之間，設有朝內側突出的支撐架5，且在該支撐架5之上載置著介電質壁2。
在天線室3內，是在介電質壁2之上，以面對於介電質壁2的方式配設有高頻(RF)天線13。該高頻天線13是藉由以絕緣材料所形成的間隔件17離開介電質壁2。高頻天線13具有：在外側部分緊密配置天線用線的外側天線部13a、和在內側部分緊密配置天線用線的內側天線部13b。該等外側天線部13a以及內側天線部13b，如第2圖所示，構成螺旋狀的多層(四層)天線。再者，多層天線的構成，可為內側外側均為兩層的構成，或者亦可為內側兩層、外側四層的構成。
外側天線部13a是以每90。錯開位置且整體為略矩形狀的方式來配置四個天線用線，其中央部為空間。並且成為朝各天線用線經由中央的四個端子22a供電。而且，各天線用線的外端部，為了改變天線用線的電壓分佈，故介設電容器18a而連接並接地到天線室3的側壁。但亦可不介設電容器18a，直接的接地，進而也可在端子22a的一部分或天線用線的中途，例如彎曲部100a插入電容器。
而且，內側天線部13b是在外側天線部之中央部的空間，以每90。錯開位置且整體為略矩形狀的方式來配置四個天線用線。並且成為朝各天線用線經由中央的四個端子22b供電。進而，各天線用線的外端部，為了改變天線用線的電壓分佈，故介設電容器18b而連接並接地到天線室3的上壁。但亦可不介設電容器18b，直接的接地，進而也可在端子22b的一部分或天線用線的中途，例如彎曲部100b插入電容器。然後，在內側天線部13b之最外側的天線用線與外側天線部13a之最內側的天線用線之間形成較大的空間。
在天線室3的中央部附近設有：供電到外側天線部13a的四根第1供電構件16a以及供電到內側天線部13b的四根第2供電構件16b(在第1圖中均只圖示一根)，各第1供電構件16a的下端連接在外側天線部13a的端子22a，各第2供電構件16b的下端連接在內側天線部13b的端子22b。在該等第1及第2供電構件16a及16b，是介設整合器14而連接有高頻電源15。高頻電源15及整合器14是連接到供電線19，供電線19是在整合器14的下流側分歧成供電線19a與19b，供電線19a被連接到四根第1供電構件16a，供電線19b被連接到四根第2供電構件16b。在供電線19a介裝有可變電容器21。因而，藉由可變電容器21與外側天線部13a構成外側天線電路。一方面，內側天線電路只以內側天線部13b所構成。然後，調節可變電容器21之電容，藉此如後所述，控制外側天線電路的阻抗，就能調整流到外側天線電路與內側天線電路之電流的大小關係。
電漿處理中，從高頻電源15朝高頻天線13供給感應電場形成用的例如頻率為13.56MHz的高頻電力，像這樣藉由供給高頻電力的高頻天線13，在處理室4內形成有感應電場，藉由該感應電場，讓由淋浴頭框體11所供給的處理氣體電漿化。此時的電漿密度分佈是藉由控制可變電容器21所致之外側天線部13a與內側天線部13b之阻抗所控制。
在處理室4內之下方，以隔著介電質壁2並與高頻天線13對向的方式，設有用以載置LCD玻璃基板G的載置台23。載置台23是以例如表面被陽極氧化處理的鋁所構成。被載置在載置台23的LCD玻璃基板G，是藉由靜電夾盤(圖未表示)被吸附保持。
載置台23是被收納在絕緣體框24內，進一步被支撐在中空的支柱25是邊維持氣密狀態邊貫通本體容器1的底部，且被支撐於配置在本體容器1外的昇降機構(圖未表示)，且在基板G之搬入/搬出時，藉由昇降機構朝上下方向驅動載置台23。再者，在收納載置台23的絕緣體框24與本體容器1的底部之間，配設有氣密包圍支柱25的波紋管26，藉此即使載置台23上下動，亦可保證處理容器4內的氣密性。而在處理室4的側壁4a，設有用以搬入/搬出基板G的搬入/搬出口27a以及開關該出入口的閘閥27。
在載置台23，是藉由設置在中空支柱25內的供電線25a，且介設整合器28而連接有高頻電源29。該高頻電源29是在電漿處理中，對載置台23施加偏壓用的高頻電力，例如頻率為6MHz的高頻電力。藉由該偏壓用的高頻電力，產生在處理室4內的電漿中之離子，會有效被引入到基板G。
進而，在載置台23內，為了控制基板G的溫度，設有以陶瓷加熱器等的加熱手段和冷媒流路等所形成的溫度控制機構、和溫度感測器(均未圖示)。對該等機構或構件的配管和配線，均通過中空支柱25被導出到本體容器1外。
在處理室4的底部，是介設排氣管31而連接有包含真空泵等的排氣裝置30，處理室4是藉由該排氣裝置30被排氣，電漿處理中，處理室4內設定維持在特定的真空環境中(例如1.33Pa)。
在被載置於載置台23之基板G的背面側，形成有冷卻空間(圖未表示)，且設有用來供給以He氣體作為一定壓力之熱傳用氣體的He氣體流路41。像這樣對基板G的背面側供給熱傳達用氣體，藉此就能在真空下避免基板G的溫度上昇和溫度變化。
在He氣體流路41連接有He氣體管線42，在該He氣體管線42連接有圖未表示的He源。在該He氣體管線42設有壓力控制閥44，在其下流側設有連繫到He氣體之貯槽47的配管43。在He氣體管線42之配管43的連接部之下流側設有開關閥45，更在其下流側連接有打開管線48，在該打開管線48設有釋放閥49。在貯槽47，是以與設定壓力填滿基板G之背面側的冷卻空間時同等的壓力之方式，對貯槽47的容量填充最佳壓力的He氣體，熱傳達用的He氣體就能快速的從該貯槽47供給到冷卻空間。再者，熱傳達用氣體並不限於He氣體，其他氣體亦可。
該電漿處理裝置的各構成部，是受到連接於由電腦所形成的控制部50所控制的構成。而在控制部50連接有：工程管理者為了管理電漿處理裝置，執行指示之輸入操作等的鍵盤、和以可視化來顯示電漿處理裝置之作業狀況的顯示器等所形成的使用者介面51。更在控制部50連接有：為了利用控制部50的控制來實現以電漿處理裝置所實行的各種處理的控制程度、和為了配合處理條件在電漿處理裝置的各構成部實行處理的程度亦即儲存配方的記憶部52。配方可記憶在硬碟和半導體記憶體，也可以收容在CDROM、DVD等之可搬性的記憶媒體之狀態下，設定在記憶部52的特定位置。進而，也可為由其他裝置，例如經由專用線路而適當傳送配合。然後，配合需要，利用來自使用者介面51的指示等，從記憶部52叫出任意的配方而於控制部50實行，在控制部50的控制下，在電漿處理裝置進行所希望的處理。
其次，針對高頻天線13的阻抗控制做說明。第3圖是表示高頻天線13之供電電路的圖。如該圖所示，來自高頻電源15的高頻電力是經由整合器14供給到外側天線電路61a與內側天線電路61b。在此，因外側天線電路61a是以外側天線部13a與可變電容器21所構成，故外側天線電路61a的阻抗Zout 是藉由調節可變電容器21的位置來改變其電容，就能令其改變。一方面，內側天線電路61b只由內側天線部13b所形成，其阻抗Zin 為固定。此時，外側天線電路61a的電流Iou t是對應於阻抗Zout 的變化而改變。然後，內側天線電路61b的電流Iin 是對應於Zout 與Zin 的比率而改變。於第4圖所示此時之Iout 及Iin 的變化。如該圖所示，藉由可變電容器21的電容調節而使Zout 改變，藉此就能自如的改變外側天線電路61a的電流Iout 與內側天線電路61b的電流Iin 。因此，能控制流到外側天線部13a的電流與流到內側天線部13b的電流，藉此就能控制電漿密度分佈。
其次，針對使用如下所構成的感應耦合電漿蝕刻裝置，對LCD玻璃基板G施行電漿蝕刻裝置時的處理動作做說明。
首先，以打開閘閥27的狀態，藉由該等搬送機構(圖未表示)將基板G搬入到處理室4內，載置在載置台23的載置面之後，藉由靜電夾盤(圖未表示)將基板G固定在載置台23上。其次，在處理室4內來自處理氣體供給系統20的處理氣體，從淋浴頭框體11的氣體吐出孔12a吐出到處理室4內，並且藉由排氣裝置30，經由排氣管31在處理室4內進行真空排氣，藉此將處理室內例如維持在0.66~26.6Pa左右的壓力環境。
並且此時在基板G之背面側的冷卻空間，為了避免基板G的溫度上昇和溫度變化，經由He氣體管線42、He氣體流路41，供給He氣體作為熱傳達用氣體。此時，以往雖是從氣體鋼瓶直接對He氣體管線42供給He氣體，利用壓力控制閥來控制壓力，但隨著基板大型化，氣體管線的距離因裝置大型化變長，以氣體所填滿的空間容量增大，雖然由氣體供給完成調壓前的時間變長，但在此，是在壓力控制閥44的下流側設置He氣體的貯槽47，因於此事先填充He氣體，故能以極短時間進行調壓。亦即，在對基板G的背面供給熱傳達用氣體的He氣體之際，先從貯槽47供給He氣體，從來自習知氣體鋼瓶的管線填補不足份，藉此即可於瞬間得到接近設定壓力的壓力，並因介設壓力控制閥所填補的氣體量亦為微量，故可於極短時間內完成調壓。此時，填充於貯槽47的氣體壓力，是以與設定壓力填滿冷卻空間時同等之方式，對貯槽47的容量形成最佳的壓力為佳。再者，使氣體填充於貯槽47的動作，是在不影響基板G之搬送時等、基板處理時間之時進行為佳。
其次，由高頻電源15將例如13.56MHz的高頻施加於高頻天線13，藉此經由介電質壁2於處理室4內形成均勻的感應電場。藉由如此所形成的感應電場，在處理室4內讓處理氣體電漿化，產生高密度的感應耦合電漿。
此時，高頻天線13，係如上所述，具有：在外側部分緊密配置天線用線的外側天線部13a、和在內側部分緊密配置天線用線的內側天線部13b的構造，在外側天線部13a連接可變電容器21，並因可進行外側天線電路61a的阻抗調節，故如第4圖模式所示，可自如地改變外側天線電路61a的電流Iout 與內側天線電路61b的電流Iin 。因此，調節可變電容器21的位置，藉此就能控制流到外側天線部13a的電流與流電內側天線部13b的電流。感應耦合電漿雖是在高頻天線13正下方的空間產生電漿，但由於在此時之各位置的電漿密度，與在各位置的電場強度成正比，因此像這樣來控制流到外側天線部13a的電流與流到內側天線部13b的電流，藉此就能控制電漿密度分佈。
此時，對每個應用掌握最佳的電漿密度分佈，將可事先得到該電漿密度分佈的可變電容器21的位置設定在記憶部52，藉此就能利用控制部50選擇最適合每個應用的可變電容器21的位置來進行電漿處理。
如此一來因能藉由可變電容器21所致之阻抗控制來控制電漿密度分佈，故不需要更換天線，且不需要天線更換的勞力和對每個應用準備天線的成本。並且能藉由可變電容器21的位置調節來進行極細的電流控制，就能控制成配合應用得到最佳的電漿密度分佈。進而，不使用複數個高頻電源，或分配高頻電力的功率，因只是藉由可變電容器21來進行阻抗調整而進行外側天線部13a與內側天線部的電流控制，故並不存在裝置過大、高成本，或者電力成本高等的缺點，控制精度亦比使用複數個高頻電源或分配功率的情形還高。
其次，使用第1圖所示的裝置，測定實際改變可變電容器21的位置之際的外側天線部13a與內側天線部13b之電流值的變化。第5圖是表示此時可變電容器21的位置與外側天線部13a以及內側天線部13b之電流值關係的圖。在此，可變電容器21的位置0~100%，相當於100~500pF的電容變化。如第5圖所示，確認改變可變電容器21的位置，藉此就能改變外側天線部13a與內側天線部13b的電流值。具體上，可變電容器21的位置達50%，外側天線部13a電流值比內側天線部13b還大，在50%大致相同，一旦超過50%相反地內側天線部13b電流值比外側天線部13a還大。
像這樣在藉由可變電容器21進行阻抗調節的各條件中，掌握使用O2 氣體(灰化條件)產生電漿之際的電漿發光狀態。其結果，在外側天線部13a的電流值為較大的可變電容器21的位置為30%時，外側發光強度較強，在外側天線部13a與內側天線部13b的電流值為同等的50%時，外側與內側發光強度大致同等，在內側天線部13b的電流值為較大的100%時，內側發光強度較強。亦即，確認藉由可變電容器21所致之阻抗調節，就能控制外側天線部13a與內側天線部13的電流值，其電流值狀態與電漿狀態一致。亦即，確認藉由可變電容器所致的阻抗控制，就能控制電漿狀態。
其次，可變電容器的位置為20%、50%、100%，於第6圖表示測定有關各位置使用O2 氣體(灰化條件)產生氣體之際的電子密度分佈之結果。如該圖所示，確認藉由可變電容器21所致的阻抗控制，也能控制電子密度分佈(電漿密度分佈)。
其次，針對使用組裝可變電容器21之第1圖所示的裝置，改變可變電容器21的位置，對玻璃基板進行灰化處理的結果做說明。在此，讓可變電容器21的位置在20~100%的範圍做10段變化，針對玻璃基板的中心一處、邊緣三處、中間位置一處之合計五處來測定灰化速率。再者，灰化條件為O2 氣體流量：750mL/min(sccm)、壓力：2.67Pa(20mTorr)、高頻功率：6kW。於第7圖表示其結果。並於第8圖表示測定此時灰化率的部分。再者，邊緣的灰化率是表示三處的最大值與最小值。如第7圖所示，根據本發明進行可變電容器所致之阻抗調節，並進行外側部分與內側部分之電漿密度分佈的控制，藉此就能進行灰化率之均勻性高的灰化處理。在此例的情形下，可變電容器21的位置為36%時，灰化率的平均值為260.7nm，誤差為±6.2%，即可得到良好的均勻性。
同樣的，確認在使用氟系氣體之鎢等的高熔點金屬膜的蝕刻中，當可變電容器21的位置為40%時，可得到良好的均勻性。因此，在同一處理真空室，進行鎢等之高熔點金屬膜的蝕刻處理之後，接連實施進行光阻之灰化處理等不同之應用的情況下，除了對應於各應用之氣體和壓力等之習知處理條件的變更以外，選擇事先求得的每個應用之最佳的可變電容器21的位置之後，進行各應用的處理，藉此連同一處理真空室的處理，都能得到具有良好均勻性的製造特性。
再者，上述實施形態中，雖在100~500pF的範圍使用可變電容器，但接地於天線用線外端的電容器18a、18b之值，或在天線用線中途插入電容器的情況下，藉由選擇適合該電容器之值，就能變更對電漿密度分佈控制有效的可變電容器之可變範圍，例如只要在10~2000pF之範圍的一部分或全部的區域為可變的電容器，就能充分的應用。
再者，本發明並不限於上述實施形態，可為各種變形。例如，在上述實施形態中，雖為表示將可變電容器連接在外側天線部的範例，但並不限於此，如第9圖所示，也可在內側天線部13b側設置可變電容器21’。此時，調節可變電容器21’的位置就能改變其電容，藉此還可改變內側天線電路61b的阻抗Zin ，藉此，可如第10圖改變外側天線電路61a的電流Iout 與內側天線電路61b的電流Iin 。
並且高頻天線的構造並不限於上述構造，可採用具有同樣功能的其他各種圖案者。並且在上述實施形態中，雖是將高頻天線分為：在外側形成電漿的外側天線部與在內側形成電漿的內側天線部，但未必要分成外側與內側，可採用各種分法。進而，不限於分在形成電漿之位置不同的天線部之情形，也可為分在電漿分佈特性不同的天線部。另又在上述實施形態中，雖是針對將高頻天線分為外側與內側之兩個的情形來表示，但也可分為三個以上。例如，可列舉分為：外側部分、中央部分與該些的中間部分之三個。
進而，雖為了調整阻抗設置可變電容器，但也可為可變線圈等其他的阻抗調整手段。
另又，雖針對將本發明應用於灰化裝置的表形來表示，但並不限於灰化裝置，可應用在蝕刻、CVD成膜等其他的電漿處理裝置。另又，雖使用FPD基板作為被處理基板，但本發明並不限於此，也可應用於處理半導體晶圓等其他基板的情形。
1．．．本體容器
2．．．介電質壁(介電質構件)
3．．．天線室
4．．．處理室
13．．．高頻天線
13a．．．外側天線部
13b．．．內側天線部
14．．．整合器
15．．．高頻電源
16a、16b．．．供電構件
20．．．處理氣體供給系統
21．．．可變電容器
23．．．載置台
30．．．排氣裝置
50．．．控制部
51．．．使用者介面
52．．．記憶部
61a．．．外側天線電路
61b．．．內側天線電路
G．．．基板
第1圖是表示有關本發明之一實施形態的感應耦合電漿處理裝置的剖面圖。
第2圖是表示應用於第1圖之感應耦合電漿處理裝置之高頻天線的俯視圖。
第3圖是表示應用於第1圖之感應耦合電漿處理裝置之高頻天線的供給電路之圖。
第4圖是表示隨著第3圖之供電電路的阻抗變化之外側天線電路的電流Iout 以及內側天線電路的電流Iin 之變化的圖。
第5圖是表示隨著第3圖之供電電路的阻抗變化之外側天線電路的電流Iout 以及內側天線電路的電流Iin 之變化的圖。
第6圖是表示使用第1圖所示的裝置，測定實際上改變可變電容器之位置來產生電漿時的電子密度分佈之結果的圖。
第7圖是表示使用第1的裝置，改變可變電容器之位置時的玻璃基板之灰化率的結果之圖。
第8圖是表示隨著第7圖之供電電路的阻抗變化之外側天線電路的電流Iout 以及內側天線電路的電流Iin 之變化的圖。
第9圖是表示高頻天線的供電電路的其他例的圖。
第10圖是表示隨著第9圖之供電電路的阻抗變化之外側天線電路的電流Iout 以及內側天線電路的電流Iin 之變化的圖。
1．．．本體容器
1a．．．接地線
2．．．介電質壁(介電質構件)
3．．．天線室
3a．．．側壁
4．．．處理室
4a．．．側壁
5．．．支撐架
11．．．淋浴頭框體
12．．．氣體流路
12a．．．氣體吐出孔
13．．．高頻天線
13a．．．外側天線部
13b．．．內側天線部
14．．．整合器
15．．．高頻電源
16a、16b．．．供電構件
17．．．間隔件
18a．．．電容器
19、19a、19b．．．供電線
20．．．處理氣體供給系統
20a．．．氣體供給管
21．．．可變電容器
23．．．載置台
24．．．絕緣體框
25．．．支柱
25a．．．供電線
26．．．波紋管
27．．．閘閥
27a．．．搬入/搬出口
28．．．整合器
29．．．高頻電源
30．．．排氣裝置
31．．．排氣管
41．．．He氣體流路
42．．．He氣體管線
43．．．配管
44．．．壓力控制閥
45．．．開關閥
47．．．貯槽
48．．．管線
49．．．釋放閥
50．．．控制部
51．．．使用者介面
52．．．記憶部
G．．．基板

Claims (7)

  1. 一種感應耦合電漿處理裝置，其特徵為：具備：收容被處理基板並施行電漿處理的處理室；和在前述處理室內載置有被處理基板的載置台；和對前述處理室內供給處理氣體的處理氣體供給系統；和在前述處理室內進行排氣的排氣系統；和介設介電質構件而配置在前述處理室之上方，且供給高頻電力，藉此在前述處理室內具有：主要在外側部分形成感應電場之外側天線部與主要在內側部分形成感應電場之內側天線部的高頻天線；和介設整合器而並聯地連接於前述外側天線部與前述內側天線部，供給前述高頻電力的高頻電源；和連接在前述外側天線部與前述內側天線部之一方的前述整合器側端子與前述整合器之間的可變電容器，藉由調節前述可變電容器之電容，來調整包含前述外側天線部的外側天線電路以及包含前述內側天線部的內側天線電路之任一個的阻抗，以控制前述外側天線部以及前述內側天線部的電流值，且控制形成在前述處理室內之感應耦合電漿的電漿密度分佈。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載的感應耦合電漿處理裝置，其中，前述外側天線部係在對應於前述處理室之外側部分的 位置，緊密地配置天線用線，前述內側天線部係在對應於前述處理室之內側部分的位置，緊密地配置天線用線。
  3. 如申請專利範圍第1或第2項所記載的感應耦合電漿處理裝置，其中，前述外側天線部及內側天線部，是具有複數個天線用線的多層天線。
  4. 如申請專利範圍第1或第2項所記載的感應耦合電漿處理裝置，其中，更具有事先設定為可對每個應用得到最佳的電漿密度分佈之前述可變電容器的位置，在選擇特定應用之際，以事先設定對應於該應用的前述可變電容器之位置的最佳值之方式，來控制可變電容器之位置的控制手段。
  5. 一種感應耦合電漿處理方法，其特徵為：將基板載置在設於處理室之內部的載置台，在處理室之外部介設介電質構件而設置高頻天線，且供給高頻電力，藉此在前述處理室內具有：主要在外側部分形成感應電場之外側天線部與主要在內側部分形成感應電場之內側天線部，設置介設整合器而被並聯地連接於前述外側天線部與前述內側天線部，供給前述高頻電力的高頻電源，在包含前述外側天線部的外側天線電路以及包含前述內側天線部的內側天線電路之任一個的前述整合器側端子與前述整合器之間設置可變電容器，對前述處理室內供給處理氣體，並且邊對前述高頻天線供給高頻電力、邊調節前述可變電容器之電容，藉此調節該天線電路的阻抗，來控制前述 外側天線部以及前述內側天線部的電流值，且控制形成在前述處理室內之感應耦合電漿的電漿密度分佈。
  6. 如申請專利範圍第5項所記載置的感應耦合電漿處理方法，其中，事先求得可對每個應用得到最佳的電漿密度分佈之前述可變電容器的位置，在選擇特定應用之際，以事先求得對應於該應用的前述可變電容器之位置的最佳值之方式，來調整可變電容器的位置，進行電漿處理。
  7. 一種電腦可讀取記憶媒體，屬於記憶著在電腦上動作的控制程式之電腦可讀取記憶媒體，其特徵為：使前述控制程式，於實行時，以進行申請專利範圍第5或第6項之方法的方式，來控制感應耦合電漿處理裝置。
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