TWI542259B - Plasma processing device - Google Patents

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Chishio Koshimizu
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Description

電漿處理裝置
本發明係關於一種對基板施以電漿處理之感應耦合型電漿處理裝置。
已知以半導體元件、液晶顯示裝置(LCD)為首之FPD(Flat Panel Display)之製程中，對以玻璃基板為首之各種基板施以電漿處理之電漿處理裝置。電漿處理裝置依據電漿的生成方法不同，大致區分為電容耦合型電漿處理裝置與感應耦合型電漿處理裝置。
感應耦合型電漿處理裝置(以下稱為「ICP處理裝置」)係經由於處理室(腔室)之一部份所設之石英等介電體而對配置在腔室外部之漩渦狀、線圈狀或是螺旋狀之高頻天線(以下稱為「RF天線」)施加高頻電力，在被施加該高頻電力之RF天線周圍形成感應磁場，利用基於該感應磁場而在腔室內所形成之感應電場來生成處理氣體之電漿，使用生成之電漿來對基板施以電漿處理。
此種ICP處理裝置由於主要係利用感應電場來生成電漿故在可得到高密度電漿這點上優異，可被適用於FPD等製造中之蝕刻以及成膜製程。
此外，最近也開發出可有效防止在ICP處理裝置之腔室內所配置之介電體附著上於電漿處理中所產生之異物的技術等(例如參照專利文獻1)。
習知技術文獻
專利文獻1　特開2003-209098號公報
但是，此種ICP處理裝置，即便例如配置多重的RF天線，對施加於該RF天線之電漿生成用高頻電力(以下稱為「激發用RFH」)之功率加以控制，仍難以產生以相對於RF天線為1對1對應的方式分布之電漿，而有無法任意控制腔室內電漿分布之問題。
圖16係用以說明在有別於對應高頻天線位置的位置產生電漿之狀況的電漿處理裝置之截面圖。
於圖16中，於電漿處理裝置200之腔室201的天花板部分配置介電體(以下稱為「介電體窗」)202，於介電體窗202上、亦即經由介電體窗202在相對於腔室201之處理空間S為鄰接空間內，有圓環狀RF天線203a以及203b以同心圓狀配置著。圓環狀RF天線203a以及203b之一端分別經由整合器而電性連接於電漿生成用高頻電源204a以及204b，另一端分別接地成為地電位。
此種電漿處理裝置200，當對RF天線203a以及203b施加激發用RFH之情況，有時不會生成分別對應於配置成同心圓狀之2個圓環狀RF天線203a以及203b之雙重電漿，而是生成對應於兩個圓環狀RF天線203a以及203b之中間部的1個圓環狀電漿205。
其原因作如下思考。亦即，若對圓環狀RF天線203a以及203b施加激發用RFH，則於RF天線203a以及203b會流經高頻電流，分別於RF天線203a以及203b之周圍形成感應磁場。於是，對應於經合成之感應磁場強之位置形成1個圓環狀電漿205。
亦即，於習知之電漿處理裝置，難以於RF天線203a以及203b生成1對1對應之電漿，而無法任意控制腔室內之電漿分布，此為問題。
本發明之課題在於提供一種電漿處理裝置，可依照功率而於高頻天線來生成1對1對應之電漿，可任意控制處理室內之電漿分布。
為了解決上述課題，申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，係具有：可進行真空排氣之處理室，係對基板施以既定之電漿處理；基板載置台，係於該處理室內載置該基板；介電體窗，係和該基板載置台隔著處理空間而對向設置者；複數或是多重高頻天線，係經由該介電體窗而設置在該處理空間之鄰接空間內；氣體供給部，係對該處理空間供給處理氣體；以及高頻電源，係對該複數或是多重高頻天線施加高頻電力而藉由感應耦合來於該處理空間內產生該處理氣體之電漿；另具備有感應磁場合成防止機構，來防止對應於該複數或是多重高頻天線所形成之感應磁場的合成。
申請專利範圍第2項之電漿處理裝置，係於申請專利範圍第1項之電漿處理裝置中，該感應磁場合成防止機構係在該介電體窗之該處理空間側表面的對應於該複數或是多重高頻天線相互間之位置所設之介電體所構成之突出部。
申請專利範圍第3項之電漿處理裝置，係於申請專利範圍第1或2項之電漿處理裝置中，除了有該感應磁場合成防止機構，且該介電體窗對應於該複數或是多重高頻天線之部分的厚度較該介電體窗之其他部分之厚度來得薄。
申請專利範圍第4項之電漿處理裝置，係於申請專利範圍第1至3項中任一項之電漿處理裝置中，除了有該感應磁場合成防止機構，且該介電體窗之對應於該複數或是多重高頻天線相互間之位置設有磁導率有別於該介電體窗之構件所構成之突出部。
申請專利範圍第5項之電漿處理裝置，係於申請專利範圍第4項之電漿處理裝置中，磁導率有別於該介電體窗之構件所構成之突出部係設置於該介電體窗之該處理空間側表面或是該處理空間側表面之相反表面。
申請專利範圍第6項之電漿處理裝置，係於申請專利範圍第4或5項之電漿處理裝置中，由磁導率有別於該介電體窗之構件所構成之突出部，其一部份係埋設於該介電體窗。
申請專利範圍第7項之電漿處理裝置，係於申請專利範圍第1至6項中任一項之電漿處理裝置中，除了有該感應磁場合成防止機構，再者，該複數或是多重高頻天線相互間係被調整成為具有充分的間隔以避免對應於該複數或是多重高頻天線而生成之感應磁場的合成。
申請專利範圍第8項之電漿處理裝置，係於申請專利範圍第1至7項中任一項之電漿處理裝置中，除了有該感應磁場合成防止機構，進而對應於該複數或是多重高頻天線而分割該介電體窗，於分割後之介電體窗相互間配置有接地於地電位之導電體。
依據本發明，可對應於功率而於高頻天線生成1對1對應之電漿，可任意控制處理室內之電漿分布。
以下，針對本發明之實施形態參照圖式做詳細說明。
圖1係本發明之第1實施形態之電漿處理裝置概略構成之截面圖。此電漿處理裝置係例如對液晶顯示裝置(LCD)製造用之玻璃基板施行蝕刻或是成膜等既定電漿處理者。
於圖1中，電漿處理裝置10具有用以收容處理對象之玻璃基板(以下單稱為「基板」)G之處理室(腔室)11，於該腔室11之圖中下方配置有載置基板G之圓筒狀載置台(晶座)12。晶座12主要係由例如表面經耐酸鋁處理之鋁構成之基材13所構成，基材13係經由絕緣構件14而被支持於腔室11底部。基材13之上部平面係成為載置基板G之基板載置面，以圍繞基板載置面周圍的方式設置有聚焦環15。
於基材13之基板載置面形成有內藏靜電電極板16之靜電夾(ESC)20。靜電電極板16係連接有直流電源17，一旦對靜電電極板16施加正的直流電壓，則於基板載置面所載置之基板G中的靜電電極板16側之面(以下稱為「內面」)會產生負電位，藉此於靜電電極板16以及基板G之內面之間產生電位差，基板G受到起因於該電位差之庫倫力或是強森-拉貝克(Johnsen-Rahbek)力之影響而被吸附保持於基板載置面。
晶座12之基材13內部係設有例如延伸於圓周方向之環狀冷媒流路18。於冷媒流路18係自冷凝器單元(省略圖示)經由冷媒用配管19而被循環供給低溫之冷媒例如冷卻水、加爾登(Galden；註冊商標)。經由冷媒所冷卻之晶座12係經由上部靜電夾20而冷卻基板G以及聚焦環15。
於基材13以及靜電夾20係開口有複數熱傳導氣體供給孔21。複數熱傳導氣體供給孔21係連接於省略圖示之熱傳導氣體供給部，從熱傳導氣體供給部以熱傳導氣體的形式將例如氦(He)氣體供給於靜電夾20以及基板G之內面間隙。對靜電夾20以及基板G內面間隙所供給之氦氣體可將基板G的熱有效地傳遞至晶座12。
於晶座12之基材13係經由供電棒22以及整合器23而連接有用以供給偏壓用高頻電力(以下稱為「偏壓用RFL」)之高頻電源24。晶座12係發揮下部電極之功能，整合器24係降低來自晶座12之高頻電力的反射使得高頻電力對晶座12之施加效率成為最大。自高頻電源24係將40MHz以下、例如13.56MHz之偏壓用RFL施加於晶座12，藉此，於處理空間S所生成之電漿被拉入基板G。
電漿處理裝置10，在腔室11之內側壁與晶座12之側面之間形成有側方排氣路26。此側方排氣路26係經由排氣管27而連接於排氣裝置28。作為排氣裝置28之TMP(Turbo Molecular Pump)以及DP(Dry Pump)(皆省略圖示)係將腔室11內抽真空來減壓。具體而言，DP係將腔室11內從大氣壓減壓至中真空狀態(例如1.3×10Pa(0.1Torr)以下)，TMP係和DP共同作用來將腔室11內減壓至比中真空狀態為低壓力之高真空狀態(例如1.3×10-3Pa(1.0×10-5Torr)以下)。此外，腔室11內之壓力係藉由APC閥(省略圖示)而受到控制。
於腔室11之天花板部分係以經由處理空間S而對向於晶座12的方式配置有介電體窗30。介電體窗30係為例如石英板所構成之氣密狀物，可使得磁束穿透。於介電體窗30之上部空間29，圓環狀之RF天線31a以及31b係以同心圓狀且例如和晶座12呈同軸狀來配置。圓環狀之RF天線31a以及31b係藉由例如絕緣體所構成之固定構件(省略圖示)而被固定在介電體窗30之上部空間S側表面的相反表面(以下稱為「上面」)。
RF天線31a以及31b之一端係分別經由整合器32a、32b而電性連接於電漿生成用高頻電源33a以及33b，另一端則分別接地於地電位。高頻電源33a以及33b係藉由高頻放電而輸出適合於電漿生成之一定頻率例如13.56MHz之高頻電力(RFH)而施加於RF天線31a以及31b。整合器32a以及32b之功能和整合器23之功能相同。
於介電體窗30下方之腔室11側壁係沿著腔室11內周設有環狀之歧管36，此環狀歧管36係經由氣體流路而連接於處理氣體供給源37。於歧管36例如以等間隔設有複數氣體噴出口36a，自處理氣體供給源37導入歧管36之處理氣體係經由氣體噴出口36a而供給至腔室11內。
此電漿處理裝置10設有感應磁場合成防止機構，以防止從高頻電源33a以及33b被施加高頻電力之RF天線31a以及31b的周圍所形成之感應磁場發生合成。
亦即，圖1中，於介電體窗30之處理空間S側表面(以下稱為「下面」)之對應於圓環狀RF天線31a以及31b相互間之位置分別設有由介電體所構成之突出部34。此處，所謂RF天線相互間除了個別獨立設置之RF天線相互之間，尚包含有形成漩渦狀或是螺旋狀RF天線之漩渦形狀或是螺旋形狀的間隙部分以及圓環狀RF天線之中心部空間的廣泛概念(以下於本說明書中同樣)。構成突出部34之介電體可適用例如氧化釔、氧化鋁等，較佳為適用玻璃。突出部34係以物理性佔領產生合成磁場之部位的方式所設者，故無法存在基於合成磁場之電漿，結果於RF天線31a以及31b之分別對應部位生成電漿。
於腔室11之側壁設有基板搬出入口38，此基板搬出入口38係藉由閘閥39來開閉。作為處理對象之基板G經由基板搬出入口38而被搬出入於腔室11內。
此種構成之電漿處理裝置10，係從處理氣體供給源37經由歧管36以及氣體噴出口36a而對腔室11之處理空間S內供給處理氣體。另一方面，從高頻電源33a以及33b經由整合器32a以及32b經由對RF天線31a以及31b分別施加激發用RFH，對RF天線31a以及31b流經高頻電流。高頻電流之流通會於RF天線31a以及31b周圍產生感應磁場，受該感應磁場之影響於處理空間S產生感應電場。此外，受到此感應電場所加速之電子係和處理氣體之分子、原子產生電離衝撞，生成對應於感應電場之處理氣體電漿。
所生成之電漿中離子係藉由從高頻電源24經由整合器23以及供電棒22而被施加於晶座12之偏壓用RFL來拉入基板G，對基板G施以既定之電漿處理。
電漿處理裝置10之各構成零件的動作係因應電漿處理裝置10所具備之控制部(省略圖示)的CPU對應於電漿處理之程式來進行控制。
依據本實施形態，由於在介電體窗30下面對應於RF天線31a以及31b相互間之位置(具體而言在RF天線31a以及31b之間以及對應於圓環狀RF天線31a之中心部的位置分別設有由玻璃所構成之圓環狀突出部以及圓形突出部34，故於RF天線31a周圍所形成之感應磁場與於RF天線31b周圍所形成之感應磁場的合成磁場之產生部位不會存在電漿，結果可維持分別對應於RF天線31a以及31b之感應磁場，基於各感應磁場而分別生成感應電場，起因於各感應電場生成分別和RF天線31a以及31b為1對1對應、且因應於所施加之高頻RFH功率的電漿。
依據本實施形態，對應於想要生成腔室11內之電漿的任意位置來配置RF天線，調整施加於該RF天線之高頻RFH，藉此，可任意控制腔室11內之電漿分布。
於本實施形態，由介電體所構成之突出部34可使用和介電體窗30為相同材料來一體形成，此外，亦可使用有別於介電體窗30之其他材料來個別形成。
於本實施形態，亦可於介電體所構成之圓環狀或是圓形突出部34例如設置歧管，而兼作為氣體導入機構。
圖2係本發明之第2實施形態之電漿處理裝置之主要部份概略構成之截面圖。
近年，伴隨成為處理對象之基板G的大型化，腔室11也大型化，且為了保持大的腔室11之內部空間真空度，介電體窗30之厚度也變厚。一旦介電體窗30變厚，則RF天線31a以及31b與腔室11內之處理空間S的距離也變長，容易於鄰接RF天線相互之中間部形成合成磁場，從而，難以於RF天線生成1對1對應之電漿。
於本實施形態，為了解決此種問題，係使得介電體窗30中對應於RF天線31a以及31b之位置的厚度較其他部分之厚度來得薄，藉此於腔室11內產生和RF天線31a以及31b呈1對1對應之電漿42。
具體而言，圖2所示之電漿處理裝置40，有別於圖1之電漿處理裝置10，並非於介電體窗30下面之對應於RF天線31a以及31b相互間之位置設置由介電體所構成之圓環狀或是圓形之突出部34，而是於介電體窗30下面之分別對應於RF天線31a以及31b之部分設置圓環狀凹部41，使得對應於RF天線31a以及31b之部分的介電體窗30厚度較其他部分之厚度來得薄。
依據本實施形態，由於將介電體窗30下面之對應於RF天線31a以及31b之部分設置圓環狀凹部41，使得該部分之厚度較其他部分之厚度來得薄，故比合成磁場來得強之感應磁場分別形成於RF天線31a以及31b之正下方。藉此，可於腔室11內生成分別對應於各RF天線31a以及31b之電漿42。
於本實施形態，介電體窗30之厚度為例如20～50mm，設置有圓環狀凹部41之部分的厚度為例如10～20mm。
於本實施形態，圓環狀凹部41係對應於RF天線31a以及31b遍及全周來設置，惟亦可考慮介電體窗30之強度等，而於對應於RF天線31a以及31b之全圓周之一部份來設置。
圖3係本發明之第3實施形態之電漿處理裝置之主要部份概略構成之截面圖。
於圖3中，此電漿處理裝置50有別於圖1之電漿處理裝置10之處在於，並非在介電體窗30下面之對應於RF天線31a以及31b相互間之位置設置由介電體所構成之突出部34，而是改為在介電體窗30上面之RF天線31a以及31b相互間設置磁導率不同於介電體窗30之構件所構成之圓環狀或是圓形突出部51a這點。
依據本實施形態，由於在RF天線31a以及31b相互間分別設置有磁導率不同於介電體窗30之構件所構成之圓環狀或是圓形突出部51a，故於RF天線31a以及31b之周圍分別生成之感應磁場中的磁束會因為突出部51a而變化，改變所生成之電漿。藉此，合成磁場之生成受到阻礙，結果於腔室11內形成分別對應於各RF天線31a以及31b之感應電場，基於此感應電場而生成分別對應於RF天線31a以及31b之圓環狀電漿52。
依據本實施形態，可於和RF天線31a以及31b為1對1對應之位置生成電漿52，可藉由所施加之激發用RFH之功率來控制其強度，故可顯著提升腔室11內之電漿的控制性。
於本實施形態中，作為磁導率不同於介電體窗30之構件可舉出例如肥粒體、坡莫合金等，突出部51a可藉由例如肥粒體所形成。
圖4係第3實施形態之變形例之主要部份概略構成之截面圖。
於圖4中，此電漿處理裝置50有別於圖3之電漿處理裝置之處在於，由磁導率不同於介電體窗30之構件所構成之突出部51b的截面積比圖3之突出部51a的截面積大若干，且其一部份係嵌合、埋設於在介電體窗30上面所設置之例如柱坑部分這點。
即使於本實施形態之變形例，亦可得到和上述實施形態為同樣的效果。
此外，依據本實施形態之變形例，由於圓環狀突出部51b之截面積比上述實施形態之突出部50a之截面積大若干，故阻礙合成磁場生成之效果變大，可於對應於各RF天線31a以及31b之位置正確地生成電漿52。此外，藉由將突出部51b之一部份埋設於介電體窗30可將突出部51b加以正確地定位、固定。
圖5係第3實施形態之其他變形例之主要部份概略構成之截面圖。
於圖5中，此電漿處理裝置50有別於圖3之電漿處理裝置之處在於，圓環狀突出部51c之截面積比上述實施形態之突出部51a的截面積大若干，且配置於介電體窗30下面這點。
於本實施形態之其他變形例，可得到與上述實施形態為同樣之效果。
此外，依據本實施形態之其他變形例，由於圓環狀突出部51c之截面積比上述實施形態之突出部50a之截面積大若干，故阻礙合成磁場生成之效果變大，可於對應於各RF天線31a以及31b之位置正確地生成電漿52。
於本實施形態之其他變形例，由於突出部51c係暴露於在腔室11內所產生之電漿，故以例如SiO2、氧化釔等來被覆為佳。藉此，可延長突出部51c之壽命。
圖6係本發明之第4實施形態之電漿處理裝置之主要部份概略構成之截面圖。
於圖6中，此電漿處理裝置60有別於圖1之電漿處理裝置10之處在於，並非於介電體窗30下面之對應於RF天線31a以及31b相互間之位置設置由介電體所構成之突出部34，而是將RF天線31b之圓環狀直徑設定為比RF天線31a之圓環狀直徑大出甚多，而將RF天線31b設置於腔室11內。具體而言，將直徑比基板G之直徑為大之RF天線31b配置於介電體窗30之外側且為腔室11內。
依據本實施形態，由於RF天線31a與31b之間隔設定為較寬，故不會發生於RF天線31a以及31b之周圍所分別產生之感應磁場所導致之渦電流重疊之事。從而，可避免合成渦電流之生成，可於腔室11內在各RF天線31a以及31b生成1對1對應之感應電場乃至於電漿62。
於本實施形態，將設置於腔室11內之RF天線31b以例如SiO2、氧化釔等介電體來被覆為佳。藉此，可避免電漿對RF天線31b之直接照射，可延長RF天線31b之壽命。
圖7係本發明之第5實施形態之電漿處理裝置之主要部份概略構成之截面圖。
於圖7中，此電漿處理裝置70有別於圖1之電漿處理裝置10之處在於，並非於介電體窗30下面之對應於RF天線31a以及31b相互間之位置設置介電體之突出部34，而是對應於RF天線31a以及31b來將介電體窗30分割，於分割部分配置作為接地於地電位之導電體的金屬71這點。在金屬71方面係使用例如鋁等。相接於電漿之鋁面以SiO2、氧化釔來被覆為佳。
配置於腔室11中央部之介電體窗30a上設有圓環狀RF天線31a，配置於腔室11內周部之介電體窗30b上設有圓環狀RF天線31b。
依據本實施形態，係將介電體窗分割為配置於腔室11中央部之介電體窗30a以及配置於腔室11內周部之介電體窗30b，於分割後之介電體窗相互間配置接地於地電位之金屬71，故在設置於介電體窗30a上之RF天線31a以及設置於誘電窗30b上之RF天線31b之周圍所分別形成之感應磁場中之渦電流係經由金屬71而流向地面。藉此，可避免渦電流之合成，生成和各RF天線31a以及31b為1對1對應之電漿72。
於本實施形態，亦可於分割後之介電體窗相互間所設之金屬71設置處理氣體導入機構而發揮淋灑頭之功能。
圖8係本發明之第6實施形態之電漿處理裝置之主要部份概略構成之戴面圖。
於圖8中，此電漿處理裝置80係將第5實施形態之特徴部分與第2實施形態之特徴部分加以組合者，係將介電體窗30分別對應於RF天線31a以及31b來分割，於分割部分配置接地於地電位之金屬81，並於對應於RF天線31a以及31b之介電體窗30a以及30b之下面設置圓環狀凹部82而使得該部分之介電體窗30a以及30b之厚度比其他部分之厚度來得薄。
依據本實施形態，由於使得介電體窗對應於RF天線31a以及31b分割為介電體窗30a以及30b，於分割後之介電體窗相互間配置接地於地電位之金屬81，且在對應於RF天線31a以及31b之介電體窗30a以及30b之下面設置圓環狀凹部82使得該部分之厚度比其他部分之厚度來得薄，故可藉由接地於地電位之金屬81所產生之解除渦電流之作用與薄化介電體窗而以較合成磁場為強之感應磁場來於RF天線正下方之腔室內產生電漿之作用的相乘作用，於腔室11內生成分別對應於RF天線31a以及31b之電漿83。此外，藉此，可對應於RF天線31a以及31b之配置位置而在腔室11內之任意位置形成電漿83，而可提升腔室11內之電漿分布的控制性。
圖9係本發明之第7實施形態之電漿處理裝置之主要部份概略構成之截面圖。
於圖9中，此電漿處理裝置90係將第5實施形態 之特徴部分與第1實施形態之特徴部分加以組合，使得介電體窗對應於RF天線31a以及31b而分割為介電體窗30a與30b，在分割部分配置接地於地電位之金屬91，而於介電體窗30a上設置直徑較RF天線31a為大之RF天線31c，在對應於RF天線31a以及31c相互間之介電體窗30a下面設置由介電體所構成之突出部92。
依據本實施形態，由於對應於RF天線31a以及31b而將介電體窗分割為介電體窗30a與30b，且於分割後之介電體窗相互間配置接地於地電位之金屬91，並且於介電體窗30a上設置直徑較RF天線31a為大之RF天線31c，在對應於RF天線31a以及31c相互間之介電體窗30a下面設置有介電體(例如由玻璃所構成之突出部92)，而可藉由接地於地電位之金屬91所產生之解除渦電流之作用與由介電體所構成之突出部92所達成之於合成磁場之產生部位不會物理性存在電漿之作用的相乘作用來於腔室11內生成和RF天線31a~31c為1對1對應之電漿93。此外，由於可對應於RF天線31a~31c而在任意位置生成電漿，故可提升腔室11內之電漿控制性。
圖10係顯示本發明之第7實施形態之變形例之主要部份概略構成之截面圖。
於圖10中，此電漿處理裝置90有別於圖9之電漿處理裝置之處在於，並非於介電體窗30a之RF天線31a的外周部設置RF天線31c，而是在腔室11內周部所設之介電體窗31b上設置直徑較RF天線31b為小之RF天線31c，於對應於RF天線31b與31c相互間之介電體窗30b下面設置有由玻璃所構成之圓環狀突出部94這點。
即使於本實施形態，亦可得到和第7實施形態同樣的效果。
圖11係本發明之第8實施形態之電漿處理裝置之主要部份概略構成之截面圖。
於圖11中，此電漿處理裝置100乃是第5實施形態之特徴部分與第3實施形態之特徴部分加以組合者，將介電體窗分割為腔室11中央部之介電體窗30a以及腔室11內周部之介電體窗30b，於分割部分配置接地於地電位之金屬101，並於介電體窗30a上設置直徑較RF天線31a為大之RF天線31c，在對應於RF天線31a以及31c相互間之介電體窗30a上面設置磁導率有別於介電體窗30a之圓環狀或是圓形突出部102。
依據本實施形態，對應於RF天線31a以及31b將介電體窗分割為介電體窗30a以及30b，於分割後之介電體窗相互間配置接地於地電位之金屬101，且於介電體窗30a上設置直徑較RF天線31a為大之RF天線31c，在對應於RF天線31a以及31c相互間之介電體窗30a上面設置有磁導率有別於介電體窗30a之圓環狀或是圓形突出部102，故可藉由接地於地電位之金屬101所達成之解除渦電流之作用與利用具有不同磁導率之突出部102所達成之磁束分離作用之相乘作用來形成分別和RF天線31a～31c為1對1對應之電漿103。此外，由於可對應於RF天線31a～31c於腔室11內之任意位置形成電漿103，故可提升電漿控制性。
圖12係本發明之第9實施形態之電漿處理裝置之主要部份概略構成之截面圖。
於圖12中，此電漿處理裝置110係第3實施形態之特徴部分與第2實施形態之特徴部分加以組合者，係於RF天線31a以及31b相互間設置由磁導率有別於介電體窗30之構件所構成之圓環狀或是圓形突出部111，且於對應於RF天線31a以及RF天線31b之介電體窗30下面設置凹部112，使該部分之厚度較其他部分之厚度來得薄。
依據本實施形態，於對應於RF天線31a以及31b相互間之介電體窗30上面設置磁導率有別於介電體窗30之圓環狀或是圓形突出部111，並於對應於RF天線31a以及RF天線31b之介電體窗30下面設置凹部112使得該部分之厚度較其他部分之厚度來得薄，故可藉由磁導率不同之突出部111所達成之分離磁束之作用與薄化介電體窗30而利用較合成磁場來得強之感應磁場來於RF天線正下方產生電漿之作用的相乘作用，而分別對應於RF天線31a以及31b來生成電漿113。
圖13係本發明之第10實施形態之電漿處理裝置之主要部份概略構成之截面圖。
於圖13中，此電漿處理裝置120係將第2實施形態之特徴部分與第1實施形態之特徴部分加以組合者，於對應於RF天線31a以及31b相互間之介電體窗30下面設置由介電體所構成之圓環狀或是圓形突出部121，且於對應於RF天線31a以及RF天線31b之介電體窗30下面設置凹部112使得該部分之厚度較其他部分之厚度來得薄。
依據本實施形態，於對應於RF天線31a以及31b相互間之介電體窗30下面設置由介電體所構成之圓環狀突出部121，且於對應於RF天線31a以及RF天線31b之介電體窗30下面設置圓環狀凹部122使得該部分之厚度較其他部分之厚度來得薄，故可藉由介電體所構成之突出部121所達成之於合成磁場之產生部位不會物理性存在電漿之作用與將對應於RF天線之介電體窗30加以薄化而利用比合成磁場來得強之感應磁場而於RF天線正下方產生電漿之作用的相乘作用，來形成分別對應於RF天線31a以及31b之電漿123，此外，藉此，與上述實施形態同樣地可提高腔室11內之電漿控制性。
圖14係本發明之第11實施形態之電漿處理裝置之主要部份概略構成之截面圖。
於圖14中，此電漿處理裝置130係將第1實施形態之特徴部分與第4實施形態之特徴部分加以組合者，將直徑大於RF天線31b之直徑的RF天線31c配置於介電體窗30之外周部外側的腔室11內，於對應於RF天線31a至31c相互間之介電體窗30的下面設有由介電體所構成之圓環狀突出部131。
依據本實施形態，藉由由介電體所構成之突出部131所達成之於合成磁場之產生部位不會物理性存在電漿之作用與使得RF天線31c離開RF天線31b而配置於腔室11內之防止合成磁場生成之作用的相乘作用，可形成分別對應於RF天線31a至31c之獨立的電漿132。此外，藉此，與上述實施形態同樣，可提升腔室11內之電漿控制性。
於本實施形態中，RF天線31b與31c係共用高頻電源33b，惟各高頻電源亦可分別獨立來設置。
圖15係本發明之第12實施形態之電漿處理裝置之主要部份概略構成之截面圖。
於圖15中，此電漿處理裝置140乃是具備第1至第5實施形態之全部特徴部分，將介電體窗分割為腔室11中央部之介電體窗30a與沿著內周部附近之介電體窗30b，於分割部分配置接地於地電位之金屬141，於介電體窗30a下面之對應於RF天線31a以及31b相互間之位置設置由介電體所構成之圓環狀或是圓形突出部142，於上面設置磁導率有別於介電體窗30a之構件所構成之圓環狀或是圓形突出部143，於介電體窗30a以及30b下面之對應於RF天線31a以及31b之位置設置凹部144使得其厚度較其他部分之厚度來得薄，且將直徑大於在介電體窗30b上所設之RF天線31c之直徑的RF天線31d配置於介電體窗30b外周部之外側的腔室11內。
依據本實施形態，藉由具備第1至第5實施形態全部特徴性構成，可藉由該特徴性構成之相乘作用來於和各RF天線31a至31d以1對1對應之位置分別正確地產生電漿145，藉此，與上述各實施形態同樣，可提升腔室11內之電漿分布的控制性。
於本實施形態，在RF天線31a與31b、以及在RF天線31c與31d係分別共用高頻電源33a以及33b，惟亦可對應於各RF天線31a～31d而分別設置高頻電源。亦即，高頻電力之施加方法並無特別限定。此外，介電體窗30之分割方法亦無特別限定。
於上述各實施形態，被施以電漿處理之基板並非僅限於液晶顯示器(LCD)用玻璃基板，亦可為以電致發光(Electro Luminescence；EL)顯示器、電漿顯示面板(PDP)等為首之FPD(Flat Panel Display)所使用之各種基板。
10．．．電漿處理裝置
30,30a,30b．．．介電體窗
31a～31d．．．RF天線
33a,33b．．．高頻電源
34,92,94．．．介電體所構成之突出部
41,82,112．．．凹部
42,52,62,72．．．電漿
51a～51c．．．磁導率有別於介電體窗之構件所構成之突出部
71,81,91．．．金屬
圖1係顯示本發明之第1實施形態之電漿處理裝置之概略構成之截面圖。
圖2係顯示本發明之第2實施形態之電漿處理裝置之主要部份概略構成之截面圖。
圖3係顯示本發明之第3實施形態之電漿處理裝置之主要部份概略構成之截面圖。
圖4係顯示第3實施形態之變形例之主要部份概略構成之截面圖。
圖5係顯示有別於第3實施形態之變形例之主要部份概略構成之截面圖。
圖6係顯示本發明之第4實施形態之電漿處理裝置之主要部份概略構成之截面圖。
圖7係顯示本發明之第5實施形態之電漿處理裝置之主要部份概略構成之截面圖。
圖8係顯示本發明之第6實施形態之電漿處理裝置之主要部份概略構成之截面圖。
圖9係顯示本發明之第7實施形態之電漿處理裝置之主要部份概略構成之截面圖。
圖10係顯示本發明之第7實施形態之變形例之主要部份概略構成之截面圖。
圖11係顯示本發明之第8實施形態之電漿處理裝置之主要部份概略構成之截面圖。
圖12係顯示本發明之第9實施形態之電漿處理裝置之主要部份概略構成之截面圖。
圖13係顯示本發明之第10實施形態之電漿處理裝置之主要部份概略構成之截面圖。
圖14係顯示本發明之第11實施形態之電漿處理裝置之主要部份概略構成之截面圖。
圖15係顯示本發明之第12實施形態之電漿處理裝置之主要部份概略構成之截面圖。
圖16係用以說明在有別於與高頻天線對應之位置的位置產生電漿之狀況的電漿處理裝置之截面圖。
10．．．電漿處理裝置
11．．．處理室(腔室)
12．．．圓筒狀載置台(晶座)
13．．．基材
14．．．絕緣構件
15．．．聚焦環
16．．．靜電電極板
17．．．直流電源
18．．．冷媒流路
19．．．冷媒用配管
20．．．上部靜電夾
21．．．熱傳導氣體供給孔
22．．．供電棒
23,24．．．整合器
26．．．側方排氣流路
27．．．排氣管
28．．．排氣裝置
29．．．上部空間
30．．．介電體窗
31a,31b．．．RF天線
32a,32b．．．整合器
33a,33b．．．電漿生成用高頻電源
34．．．突出部
36．．．歧管
36a．．．氣體噴出口
37．．．處理氣體供給源
38．．．基板搬出入口
39．．．閘閥
G．．．基板
S．．．處理空間

Claims (8)

  1. 一種電漿處理裝置，係具有：可進行真空排氣之處理室，係對基板施以既定之電漿處理；基板載置台，係於該處理室內載置該基板；介電體窗，係和該基板載置台隔著處理空間而對向設置者；複數或是多重高頻天線，係經由該介電體窗而設置在該處理空間之鄰接空間內；氣體供給部，係對該處理空間供給處理氣體；以及高頻電源，係對該複數或是多重高頻天線施加高頻電力而藉由感應耦合來於該處理空間內產生該處理氣體之電漿；另具備有第1感應磁場合成防止機構，來防止對應於該複數或是多重高頻天線所形成之感應磁場的合成；該第1感應磁場合成防止機構係對應於該複數或是多重高頻天線而分割該介電體窗，於分割後之介電體窗相互間配置有接地於地電位之導電體，相接於該電漿之該導電體之面係以SiO2、氧化釔所被覆而成者。
  2. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中進一步具備有第2感應磁場合成防止機構，係在該介電 體窗之該處理空間側表面的對應於該複數或是多重高頻天線相互間之位置所設之介電體所構成之突出部。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之電漿處理裝置，除了有該第1與第2感應磁場合成防止機構，進一步地，該介電體窗對應於該複數或是多重高頻天線之部分的厚度係較該介電體窗之其他部分之厚度來得薄。
  4. 如申請專利範圍第3項之電漿處理裝置，除了有該第1與第2感應磁場合成防止機構，進一步地，該介電體窗之對應於該複數或是多重高頻天線相互間之位置係設有磁導率有別於該介電體窗之構件所構成之突出部。
  5. 如申請專利範圍第4項之電漿處理裝置，其中磁導率有別於該介電體窗之構件所構成之突出部係設置於該介電體窗之該處理空間側表面或是該處理空間側表面之相反表面。
  6. 如申請專利範圍第5項之電漿處理裝置，其中由磁導率有別於該介電體窗之構件所構成之突出部，其一部份係埋設於該介電體窗。
  7. 如申請專利範圍第6項之電漿處理裝置，除了有該第1與第2感應磁場合成防止機構，進一步地，該複數或是多重高頻天線相互間係被調整成為具有充分的間隔以避免對應於該複數或是多重高頻天線而生成之感應磁場的合成。
  8. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，係於該導電體設有處理氣體之導入機構。
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