TWI632587B - Inductively coupled plasma processing device - Google Patents

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TWI632587B
TWI632587B TW103124073A TW103124073A TWI632587B TW I632587 B TWI632587 B TW I632587B TW 103124073 A TW103124073 A TW 103124073A TW 103124073 A TW103124073 A TW 103124073A TW I632587 B TWI632587 B TW I632587B
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笠原稔大
山田洋平
佐佐木和男
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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

提供一種感應耦合電漿處理裝置，係即便具有分割型金屬窗體，仍可在處理室內部生成均勻之電漿。
具備有：主體容器；以及具有導電性之矩形金屬窗體，係將主體容器區劃為處理室及天線室；處理室係收容被處理體，而對所收容之被處理體實施感應耦合電漿處理；天線室係收容用以在處理室內生成感應耦合電漿之高頻天線；高頻天線係以繞矩形金屬框體所對應之面內的方式設置在天線室內部，矩形金屬窗體係被分割為互相電性絕緣之複數分割片，分割片不分別架設於其他構件，而藉由懸掛構件來從天線室之頂板部懸掛。

Description

感應耦合電漿處理裝置
本發明係關於一種感應耦合電漿處理裝置。
液晶顯示裝置(LCD)等平面顯示器(FPD)之製造工序中，係存在有對玻璃基板進行電漿蝕刻或成膜處理等電漿處理的工序，為了進行此般電漿處理，會使用電漿蝕刻裝置或電漿CVD裝置等各種電漿處理裝置。作為電漿處理裝置，在以往雖大多係使用電容耦合電漿處理裝置，但在最近，具有所謂可以高真空度來得到高密度電漿之優點的感應耦合電漿(Inductively Coupling Plasma：ICP)處理裝置係受到矚目。
最近，被處理基板之尺寸乃大型化，例如LCD用之矩形玻璃基板中，短邊×長邊之長度係從約1500mm×約1800mm之尺寸朝約2200mm×約2400mm之尺寸，進一步地朝約2800mm×約3000mm之尺寸明顯地大型化。
隨著此般被處理基板的大型化，構成感應耦合電漿處理裝置之頂壁的矩形介電窗體亦被大型化。然而，由於構成介電窗體之石英等介電材料乃脆弱故不適合大型化。因此，於專利文獻1記載有以剛性較石英要高之金屬窗體作為矩形介電窗體，並分割矩形金屬窗體，而將所分割之金屬窗體彼此絕緣，來構成處理室頂壁之感應耦合電漿處理裝置。
【先行技術文獻】 【專利文獻】
專利文獻1：日本特開2012-227427號公報
專利文獻1所記載的感應耦合電漿處理裝置係具備有：設置於矩形金屬窗體周圍之金屬支撐架；以及設置於金屬支撐架間之複數金屬支撐樑。專利文獻1係成為在金屬支撐架與金屬支撐樑之間，及金屬支撐樑與金屬支撐樑之間所區劃的區域，分別將矩形金屬窗體複數地分割後之分割片懸 掛之構造。亦即，專利文獻1係將金屬支撐架及金屬支撐樑作為載置分割片之載置部來加以利用，並以跨越處理室之上的方式來架設複數分割片。
然而，由於專利文獻1係將金屬支撐架及金屬支撐樑作為載置複數分割片之載置部來加以利用，故特別是有需要讓金屬支撐樑有用以載置分割片的寬度。
又，金屬支撐樑在處理期間，係介設於減壓下之處理室與大氣壓下之天線室之間。因此，金屬支撐樑被要求有用以支撐大氣壓的高強度。從強度之觀點看來，專利文獻1中之金屬支撐樑亦有需要較寬地設定其寬度。
在寬度較寬之金屬支撐樑下會難以形成感應電場。特別是，沿周圍方向來分割矩形金屬窗體之金屬支撐樑會與配置於天線室之高頻天線並排。因此，便會有流有與流至高頻天線之電流逆向的電流。為逆向電力。基於逆向電力所產生之電流會隨著金屬支撐樑的寬度變寬而變得明顯。當此般之電流變得明顯時，不僅在金屬支撐樑正下方，在金屬支撐樑周圍之感應電場也會變弱，其結果，便會有處理室內所產生之感應電場的均勻性下降之可能性。感應電場之均勻性下降時，亦會對處理室內部所生成之電漿均勻性造成影響。
又，金屬窗體的面積係對應於被處理體之大小來加以設定。然而，在金屬支撐樑之寬度變寬時，佔有金屬窗體總面積之分割片總面積的比例便會下降。在該比例下降時，亦會難以在處理室之內部有效率地生成感應電場。
進一步地，在分割片兼作為供給處理氣體至處理室的噴淋頭之情況，依照上述比例變小，亦會使得佔有金屬窗體總面積的氣體噴淋部總面積之比例會下降。因此，亦難以有效率地供給處理氣體或供給均勻性良好的處理氣體。
本發明有鑑於相關情事，其課題在於提供一種感應耦合電漿處理裝置，係即便具有分割型金屬窗體，仍可在處理室內部生成均勻之電漿。
進一步地，提供一種感應耦合電漿處理裝置，係即便具有分割型金屬窗體，仍可在處理室內部生成均勻之電漿，且，亦可有效率地供給處理氣體或供給均勻性良好的處理氣體。
為了解決上述課題，本發明之一觀點中，係提供一種感應耦合電漿處理裝置，係對矩形被處理體實施感應耦合電漿處理之感應耦合電漿處理裝置，其係具備有：主體容器；以及具有導電性之矩形金屬窗體，係將該主體容器區劃為處理室以及天線室；該處理室係收容該被處理體，而對所收容之該被處理體實施感應耦合電漿處理；該天線室係收容用以在該處理室內生成感應耦合電漿之高頻天線；該高頻天線係以繞該矩形金屬窗體所對應之面內的方式設置在該天線室之內部；該矩形金屬窗體係被分割為互相電性絕緣之複數分割片；該分割片不分別架設於其他構件，而藉由懸掛構件來從該天線室之頂板部懸掛。
上述一觀點相關之感應耦合電漿處理裝置中，該矩形金屬窗體可成為將該矩形金屬窗體沿該矩形金屬窗體之周圍方向而分割為2個以上的第1分割；以及將沿該周圍方向所分割之金屬窗體沿與該周圍方向所交叉之方向來分割為2個以上的第2分割；而被分割為該複數分割片。此時，該第2分割可包含從該矩形金屬窗體之四個角落，沿對角線之分割。
又，亦可構成為在成為該第2分割之方向係介設有：具有導電性之金屬樑；以及讓該金屬樑與該分割片絕緣之絕緣構件；在成為該第1分割之方向係無該金屬樑，而僅介設有讓該分割片彼此絕緣的絕緣構件。
又，亦可構成為在成為該第1分割之方向及成為該第2分割之方向係分別僅介設有讓該分割片彼此絕緣的絕緣構件。此時，該絕緣構件可構成為具有收容該分割片的複數收容部之1個絕緣構件。
又，該絕緣構件可具有能被載置於該分割片上之構造。
又，該懸掛構件可從該分割片被電性絕緣。進一步地，該懸掛構件亦可包含具有跨越所鄰接之該分割片彼此，並分別鎖固於該等分割片之構造。
又，亦可在該天線室之頂板部外側設置有抑制該頂板部變形的補強構件。此時，該補強構件較佳地係具有從該頂板部朝向外側而成為凸圓弧狀之形狀。
該分割片較佳地係兼作為供給處理氣體至該處理室之氣體噴淋頭。於此情況之該懸掛構件亦可兼作為供給該處理氣體至該分割片用之配管。進一步地，該分割片較佳地係藉由冷熱水循環器來進行溫度控制。於此情況 之該懸掛構件亦可兼作為利用該冷熱水循環器對該分割片的冷熱水循環用之配管。
根據本發明，便可提供一種感應耦合電漿處理裝置，係即便具有分割型金屬窗體，仍可在處理室內部生成均勻的電漿。又，可提供一種感應耦合電漿處理裝置，係即便具有分割型金屬窗體，仍可在處理室內部生成均勻的電漿，且，亦可有效率地供給處理氣體或供給均勻性良好的處理氣體。
1‧‧‧主體容器
2‧‧‧金屬窗體
2a~2h‧‧‧分割片
3‧‧‧天線室
4‧‧‧處理室
5‧‧‧金屬框體
6‧‧‧金屬樑
7‧‧‧絕緣構件
8‧‧‧懸掛構件
11‧‧‧高頻天線
50‧‧‧補強構件
A‧‧‧沿周圍方向之分割
B‧‧‧沿周圍方向所交叉之分割
圖1係概略地顯示本發明之第1實施形態相關的感應耦合電漿處理裝置之縱剖面圖。
圖2係沿圖1中之II-II線的水平剖面圖。
圖3係顯示高頻天線之一範例的俯視圖。
圖4係顯示使用金屬窗體之情況的感應耦合電漿之生成原理的圖式。
圖5係顯示金屬窗體之懸吊構件的一範例之剖面圖。
圖6係顯示本發明之第1實施形態相關的感應耦合電漿處理裝置所具備之絕緣構件的一範例之俯視圖。
圖7係概略地顯示本發明之第2實施形態相關的感應耦合電漿處理裝置之縱剖面圖。
圖8係沿圖7中之VIII-VIII線之水平剖面圖。
圖9係顯示本發明之第2實施形態的感應耦合電漿處理裝置所使用的絕緣構件之一範例的俯視圖。
圖10係概略性地顯示本發明之第3實施形態相關的感應耦合電漿處理裝置之縱剖面圖。
圖11之(A)圖係顯示補強構件安裝之一範例的俯視圖，(B)圖係顯示補強構件之安裝的其他例之俯視圖。
以下，便參照添附圖式，就本發明之實施形態來加以說明。
<第1實施形態>
圖1係概略地顯示本發明第1實施形態相關的感應耦合電漿處裡裝置 之縱剖面圖。圖2係沿圖1中之II-II線的水平剖面圖。圖1及圖2所示之感應耦合電漿處理裝置可用於對矩形基板，例如FPD用玻璃基板上形成薄膜電晶體時之金屬膜、ITO膜、氧化膜等蝕刻或阻劑膜之灰化處理等的電漿處理。在此，作為FPD係例示有液晶顯示器(LCD)、電致發光(Electro Luminescence；EL)顯示器、電漿顯示器(PDP)等。又，不限於FPD用玻璃基板，亦可對太陽能面板用玻璃基板使用上述相同的電漿處理。
該電漿處理裝置係具有導電性材料，例如，由內壁面被陽極氧化處理之鋁所構成的方筒狀氣密主體容器1。該主體容器1係可分解組裝，並藉由接地線1a來電性接地。主體容器1係藉由與主體容器1絕緣而形成的矩形金屬窗體2來被上下地區劃為天線室3及處理室4。金屬窗體2係構成處理室4之頂壁。金屬窗體2係由例如非磁性之導電金屬，例如鋁或包含鋁之合金所構成。又，為了提升金屬窗體2之耐電漿性，亦可在金屬窗體2之處理室4側表面設置介電質膜或介電質蓋體。介電質膜可舉例有陽極氧化膜或火焰噴塗陶瓷膜。又，介電質蓋體可舉例有石英製或陶瓷製者。
天線室3之側壁3a與處理室4之側壁4a之間係設置有突出於主體容器1內側的金屬框體5以及在金屬框體5內側對角線地形成之金屬樑6。金屬框體5及金屬樑6係由導電性材料，最好是由鋁等金屬來加以構成。
本範例之矩形金屬窗體2係被分割為複數分割片2a~2h，該等分割片2a~2h係分別如圖2所示，被配置於金屬框體5及金屬樑6之內側。本範例中，係相對於矩形金屬窗體2成為沿金屬窗體2之周圍方向來分割為2個以上之第1分割(箭頭A)，以及將沿周圍方向所分割之金屬窗體2沿與周圍方向所交叉之方向進一步地分割為2個以上的第2分割(箭頭B)，而被分割為合計8個分割片2a~2h。本範例之第2分割係包含從矩形金屬窗體2的四角，沿對角線之分割。此般所分割之分割片2a~2h係藉由絕緣構件7來從金屬框體5及金屬樑6被電性絕緣，並且分割片2a~2h彼此亦藉由絕緣構件7來互相地電性絕緣。
本範例之分割片2a~2h係不架設於該等金屬框體5及金屬樑6，而被配置於金屬框體5及金屬樑6之內側。然後，絕緣構件7係分別具有能被載置於分割片2a~2h、金屬框體5以及金屬樑6上之構造。本範例之分割片2a~2h的支撐形態係藉由懸掛構件8來從天線室3之頂板部3b懸掛的形態。 本範例之懸掛構件8係將分割片2a~2h與分別能被載置於分割片2a~2h上的絕緣構件7一同懸掛。進一步地，本範例之懸掛構件8係即便是金屬框體5及金屬樑6，亦與分別能被載置於金屬框體5上及金屬樑6上的絕緣構件7一同懸掛。又，本範例之絕緣構件7係整體地讓懸掛構件8與金屬樑6上面及分割片2a~2h上面絕緣，而讓金屬樑6側面與分割片2a~2h側面絕緣，絕緣構件7亦可被分割為例如，讓懸掛構件8與金屬樑6上面及分割片2a~2h上面絕緣的部分，以及讓金屬樑6側面與分割片2a~2h側面絕緣的部分。
又，本範例中，分割片2a~2h會兼作為處理氣體供給用之噴淋頭。在分割片2a~2h兼作為噴淋頭的情況，會分別在分割片2a~2h之內部形成有讓處理氣體擴散之處理氣體擴散室9。分割片2a~2h對向於處理室4的下面係形成有從處理氣體擴散室9對處理室4噴出處理氣體的複數氣體噴出孔9a。處理氣體供給機構10係透過氣體供給管10a來將處理氣體分別朝形成於分割片2a~2h內部的處理氣體擴散室9供給。所供給之處理氣體係透過處理氣體噴出孔9a來從處理氣體擴散室9朝處理室4噴出。
天線室3內部係以面向分割片2a~2h的方式來配置有高頻天線11。高頻天線11係例如透過由未圖示的絕緣構件所構成之分隔件來從分割片2a~2h分離而加以配置。高頻天線11係在對應於被分割為分割片2a~2h之矩形金屬窗體2的面內，以沿矩形金屬窗體2之周圍方向而旋繞的方式來加以設置，例如圖3所示，形成為漩渦狀。圖3所示之高頻天線11係讓由導電性材料，例如銅等所構成之4根天線線路11a~11d各自錯開90°之位置來捲繞，而整體會構成為漩渦狀的多重(四重)天線之範例，天線線路的配置區域會成為略額緣狀。另外，高頻天線11係不限於圖3所示之多重天線，亦可為環狀地成為一根或複數天線線路的天線。又，本範例之高頻天線11會成為其剖面為有短邊及長邊的矩形。然後，高頻天線11會讓長邊側對向於分割片2a~2h來加以配置(亦即橫置)，亦可以讓短邊側對向於分割片2a~2h之方式來加以配置(亦即縱置)。
高頻天線11係透過匹配器12而連接有第1高頻電源13。然後，在電漿處理期間，高頻天線11係從第1高頻電源13透過匹配器12而供給例如13.56MHz之高頻電力。藉此，便會分別在分割片2a~2h表面誘發渦電流， 而藉由該渦電流來在處理室4之內部形成有感應電場。從氣體噴出孔9a所噴出之處理氣體會藉由感應電場而在處理室4之內部被電漿化。
處理室4內下方係以夾置金屬窗體2並與高頻天線11對向之方式來設置有用以將作為被處理基板之矩形FPD用玻璃基板(以下僅記為基板)G加以載置的載置台14。載置台14係由導電性材料，例如表面被陽極氧化處理之鋁所構成。載置台14所載置之基板G係藉由靜電夾具(未圖示)來吸附保持。載置台14係收納於絕緣體框15內。絕緣體框15係載置於主體容器1之底部。另外，載置台14亦可在主體容器1底部設置為可上下方向地升降。處理室4之側壁4a係設置有用以搬出入基板G之搬出入口16及開閉搬出入口16之閘閥17。
載置台14係藉由供電線路18透過匹配器19來連接有第2高頻電源20。第2高頻電源20係在電漿處理中施加偏壓用高頻電力，例如頻率為3.2MHz的高頻電力至載置台14。藉由因該偏壓用高頻電力所生成之自偏壓，便可有效地將處理室4內所生成之電漿中的離子吸引至基板G。另外，載置台14內為了控制基板G之溫度，係設置有由陶瓷加熱器等之加熱機構或冷媒流道所構成的溫度控制機構，以及溫度感應器(皆未圖示)。
處理室4底部係透過排氣口21來連接有包含真空泵等之排氣裝置22。排氣裝置22係將處理室4之內部排氣。藉此，便會在電漿處理中，將處理室4之內部設定、維持為既定之真空氛圍(例如1.33Pa)。
載置台14所載置之基板G的內面側係形成有冷卻空間(未圖示)，且設置有用以將He氣體作為固定壓力的熱傳導用氣體來供給之He氣體流道23。藉由如此般供給熱傳導用氣體至基板G之內面側，便可在真空下迴避基板G之溫度上升或溫度變化。
該電漿處理裝置之各構成部係構成為連接於由微處理單元(電腦)所構成之控制部100而被加以控制。又，控制部100係連接有由用以讓操作者管理電漿處理裝置而進行指定輸入等輸入操作的鍵盤或讓電漿處理裝置的運作狀況可視化並顯示的顯示器等所構成之使用者介面101。進一步地，控制部100係連接有儲存用以在控制部100的控制下以電漿處理裝置來實現所實行之各種處理的控制程式以及用以對應於處理條件來讓處理裝置之各構成部實行處理的程式，亦即處理配方的記憶部102。處理配方會被記憶於 記憶部102中之記憶媒體。記憶媒體可為電腦所內建之硬碟或半導體記憶體，亦可為CDROM、DVD、快閃記憶體等可搬性者。又，亦可從其他裝置，例如透過專用線路來適當地傳送配方。然後，依必要，藉由自使用者介面101之指示等來將任意之處理配方從記憶部102叫出，以讓控制部100實行，便會在控制部100之控制下，進行電漿處理裝置中之所欲的處理。
(金屬窗體)
接著，便說明使用金屬窗體之情況的感應耦合電漿之生成原理。
圖4係顯示使用金屬窗體之情況的感應耦合電漿之生成原理的圖式。
如圖4所示，藉由流通於高頻天線11之高頻電流IRF，便會在金屬窗體2上面(高頻天線側表面)產生感應電流。感應電流雖會因表面效應而僅流通於金屬窗體2之表面部分，但由於金屬窗體2係從金屬框體5、金屬樑6及主體容器1被加以絕緣，故高頻天線11之平面形狀若為直線狀，則流通於金屬窗體2上面之感應電流便會流向金屬窗體2側面，接著，流通於側面之感應電流會流向金屬窗體2之下面(處理室側表面)，進一步地，透過金屬窗體2的側面再度回到金屬窗體2上面，而生成渦電流IED。如此一來，金屬窗體2便會生成有從其上面(高頻天線側表面)至下面(處理室側表面)所循環之渦電流IED。該所循環之渦電流IED之中，流通於金屬窗體2下面之電流會在處理室4內生成感應電場IP，而藉由該感應電場IP來生成處理氣體電漿。
另一方面，在高頻天線11以在對應於金屬窗體2之面內，沿周圍方向而旋繞的方式來加以設置的情況，在使用一片純淨板來作為金屬窗體2時，藉由高頻天線來在金屬窗體2上面所生成之渦電流IED僅會循環於金屬窗體2上面。從而，渦電流IED便不會流通於金屬窗體2下面而不會生成電漿。因此，便將金屬窗體2分割為分割片2a~2h並互相地絕緣，而讓渦電流IED分別地流通於分割片2a~2h。亦即，藉由在將金屬片2互相地絕緣之狀態下分割為複數分割片2a~2h，便會在各個分割片2a~2h上面生成流通到達側面之感應電流，並從側面流向下面，而再度流過側面並回到上面的循環狀之渦電流IED。
(懸掛構造)
接著，說明金屬窗體2之懸掛構造的一範例。
圖5係顯示金屬窗體之懸掛構造的一範例之剖面圖。圖5係顯示有懸掛分割片2a、2b之構造的一部分。
如圖5所示，絕緣構件7係具有能被載置於分割片2a、2b、金屬框體5以及金屬樑6上的鍔部31。鍔部31對向於分割片2a、2b之面係環狀地設置有密封構件，例如O型環34。又，鍔部31對向於金屬框體5之面，以及鍔部31對向於金屬樑6之面亦環狀地設置有密封構件，例如O型環35。藉由該等O型環34、35，便會保持天線室3與處理室4之氣密性。
鍔部31彼此之間係設置有讓分割片2a、2b的側面彼此，以及分割片2a、2b的側面從金屬框體5、金屬樑6絕緣之壁部36。壁部36彼此之間所得到的空間會成為收容分割片2a、2b的收容部。
在將分割片2a、2b收容於收容部之狀態下，藉由鎖固構件，例如螺栓40來鎖固懸掛構件8於絕緣構件7及分割片2a、2b。藉此，便會讓絕緣構件7及分割片2a、2b鎖固於懸掛構件8。進一步地，將懸掛構件8所鎖固之絕緣構件7及分割片2a、2b收容於藉由金屬框體5與金屬樑6所隔開之區域，而藉由鎖固構件，例如螺栓42來將懸掛構件8鎖固於絕緣構件7、金屬框體5及金屬樑6。藉此，金屬框體5及金屬樑6便會鎖固於懸掛構件8。然後，藉由鎖固構件，例如螺栓43來將分割片2a,2b、絕緣構件7、金屬框體5及金屬樑6所鎖固的懸掛構件8鎖固於天線室3之頂板部3b。如此一來，便可得到藉由懸掛構件8而從天線室3之頂板部3b來懸掛分割片2a、2b之構造。又，如圖5所示，亦可在螺栓40、42與金屬框體5或金屬樑6，以及分割片2a、2b之間夾置絕緣物44，而讓螺栓40、42從金屬框體5或金屬樑6，以及分割片2a、2b絕緣。另外，本範例中，圖5所示之絕緣構件7，如圖6所示，係對應於藉由金屬框體5與金屬樑6所分隔之4個三角形區域41來設置有4個。
又，本範例之懸掛構件8係具有跨越所鄰接之分割片2a、2b彼此，並分別鎖固於該等分割片2a、2b的構造。懸掛構件8當然亦可具有僅鎖固於分割片2a或是2b之任一者的構造。然而，作為分別鎖固於鄰接懸掛構件8之分割片2a、2b的構造，當所鄰接之分割片2a、2b彼此之間，共用1個懸掛構件8時，便可得到所謂的可削減懸掛構件8之數量的優點。
(處理動作)
接著，便就使用上述般所構成之感應耦合電漿處理裝置來對基板G實施電漿處理，例如電漿蝕刻處理時之處理動作來加以說明。
首先，在開啟閘閥17之狀態下藉由搬送機構(未圖示)來從搬出入口16將基板G搬入至處理室4內，在載置於載置台14之載置面後，藉由靜電夾具(未圖示)來將基板G固定於載置台14上。接著，藉由讓從處理氣體供給機構10所供給至處理室4內之處理氣體從兼作為噴淋頭之分割片2a~2h的氣體噴出孔9a噴出至處理室4內，並且藉由排氣裝置22透過排氣口21來將處理室4內真空排氣，便會讓處理室內維持為例如0.66~26.6Pa左右之壓力氛圍。
又，此時之基板G之內面側的冷卻空間為了迴避基板G之溫度上升或溫度變化，係透過He氣體流道23來供給作為熱傳導用氣體之He氣體。
接著，從第1高頻電源13施加例如13.56MHz之高頻至高頻天線11，並藉此透過金屬窗體2來在處理室4內生成均勻的感應電場。藉由此般所生成之感應電場，便會在處理室4內將處理氣體電漿化，而生成高密度的感應耦合電漿。藉由該電漿來對基板G進行電漿處理，例如電漿蝕刻處理。
根據此般第1實施形態相關之感應耦合電漿處理裝置，便會成為不讓分割片2a~2h載置於金屬框體5或金屬樑6上，而藉由懸掛構件8從天線室3之頂板部3b來加以懸掛的構造。然後，藉由讓分割片2a~2h從頂板部3b懸掛，便會使得分割片2a~2h成為支撐大氣壓之構造。因此，金屬樑6便不需要有支撐大氣壓程度的強度，而相較於讓分割片載置於金屬框或金屬樑上類型的感應耦合電漿處理裝置，可較窄地設定金屬樑6之寬度。
可將金屬樑6之寬度較窄地設定的結果，便可將無助於在處理室4內形成感應電場的金屬樑6面積抑制於最小限度，而可提升在處理室4內所產生之感應電場的均勻性。藉由提升感應電場之均勻性，便可使得處理室4內所生成之電漿的均勻性變好，亦可提升電漿處裡之均勻性。
又，在讓分割片載置於金屬框體及金屬樑上類型的感應耦合電漿處裡裝置中，係必須依分割片來設定金屬樑。因此，便會有所謂的隨著分割數增加則金屬樑之數量亦會增加的情況。此般之情況，亦會有無助於處理室4內形成感應電場之金屬樑的面積會增加的傾向。
相對於此般的情況，根據第1實施形態相關之感應耦合電漿處理裝置，藉由成為讓分割片2a~2h從頂板部3b懸掛的構造，便可消除依分割片2a~2h來設定金屬樑6之需要。亦即，僅以絕緣構件7來讓分割片2a~2h彼此絕緣即可。因此，即便增加分割數，仍可減少金屬樑6之數量，且亦可得到所謂的金屬樑6之數量減少的部分，會讓有助於在處理室4內形成感應電場之分割片2a~2h的面積增加之優點。
又，沿周圍方向來分割矩形金屬窗體之金屬樑會與配置於天線室之高頻天線並排。此般之金屬樑會流通有與流通於高頻天線之電流逆向的電流。此般之電流不僅在金屬樑之正下方，即便在金屬樑周圍之感應電場都會被減弱。
即便為沿周圍方向來分割此般之矩形金屬窗體般的金屬樑，在僅以絕緣構件7來讓分割片2a~2h彼此絕緣的第1實施形態相關的感應耦合電漿處理裝置中，係可如圖6所示般地消除。第1實施形態相關之感應耦合電漿處理裝置僅存在有在金屬框體5內側之區域，沿對角線所分割之金屬樑6。因此，流通有與流通於高頻天線之電流逆向的電流之金屬樑會消失，且亦可得到所謂的可在處理室4之內部更有效率且均勻地生成感應電場之優點。
又，第1實施形態中，分割片2a~2h會兼作為處理氣體供給用之氣體噴淋頭。但分割片2a~2h並不一定要兼作為氣體噴淋頭。然而，在可增加分割片2a~2h之面積的第1實施形態中，當進一步地讓分割片2a~2h兼作為氣體噴淋頭時，便可使得佔有金屬窗體2總面積的氣體噴淋部總面積的比例增加，且亦可得到所謂可實現有效率地供給處理氣體以及供給均勻性好的處理氣體之優點。
如此般，根據第1實施形態，便可提供一種感應耦合電漿處理裝置，係即便具有分割類型金屬窗體2，仍可在處理室4內部生成均勻的電漿。
又，可得到一種感應耦合電漿處理裝置，係即便具有分割類型金屬窗體2，仍可在處理室4內部生成均勻的電漿，並且亦可有效率地供給處理氣體或供給均勻性良好的處理氣體。
<第2實施形態>
圖7係概略性地顯示本發明第2實施形態相關之感應耦合電漿處理裝 置的縱剖面圖，圖8係沿圖7中之VIII-VIII線之水平剖面圖。圖7及圖8中，係就與圖1及圖2相同之部分附加相同之參照符號，並僅就相異之部分來加以說明。
如圖7及圖8所示，第2實施形態相關之感應耦合電漿處理裝置與第1實施形態相關之感應耦合電漿處理裝置的相異之處在於完全沒有金屬樑6，而僅有金屬框體5。配置於金屬框體5內側之分割片2a~2h係全部都僅藉由絕緣構件7來加以絕緣。
圖9係顯示本發明之第2實施形態相關的感應耦合電漿處理裝置所具備的絕緣構件之一範例的俯視圖。
第1實施形態中，如圖6所示，係對應於藉由金屬框體5與金屬樑6所隔開之4個三角形區域41而具備有4個絕緣構件7。然而，第2實施形態中，如圖9所示，係對應於金屬框體5內側所得到之1個矩形區域41而設置1個絕緣構件7即可。因此，相較於第1實施形態，第2實施形態可減少絕緣構件7之數量，且可得到所謂例如感應耦合電漿處理裝置之組合性會變得良好的優點。
進一步地，在使得金屬框體5內側所得到的矩形區域之大小為與第1實施形態相同的情況，對於無金屬樑6之部分，便可使得有助於在處理室4內形成感應耦合電場之分割片2a~2h的面積增加。因此，相較於第1實施形態，便會讓感應電場的均勻性進一步地提升。然後，處理室4內所生成之電漿的均勻性亦會變得更好，且，亦更加提升電漿處理之均勻性。
又，即便在第2實施形態中，當分割片2a~2h兼作為處理氣體供給用之氣體噴淋頭時，由於氣體噴淋部之總面積會增加，故可實現更有效率地供給處理氣體及供給均勻性更良好的處理氣體。
<第3實施形態>
圖10係概略性地顯示本發明第3實施形態相關之感應耦合電漿處理裝置的縱剖面圖。圖10中，係就與圖7相同之部分附加相同之參照符號，並僅就相異之部分來加以說明。
如圖10所示，第3實施形態與第2實施形態相異之處在於在天線室3之頂板部3b外側設置有補強構件50。補強構件50係抑制頂板部3b之變形者。本範例中，補強構件50係具有從頂板部3b朝向外側凸出而成為圓弧 狀之形狀。此形狀係與頂板部3b欲變形之形狀為相反的形狀。圓弧狀補強構件50在本範例中係藉由支柱51來連接於頂板部3b，亦即為肋部構造。
圖11(A)係顯示補強構件之安裝的一範例之俯視圖，圖11(B)係顯示補強構件之安裝的其他例之俯視圖。
補強構件50如圖11所示，可例如設置為僅1根通過頂板部3b之重心，亦可如圖11(B)所示，設置為複數根。
本發明之實施形態相關的感應耦合電漿處理裝置之處理室4係在處理期間，成為減壓的環境。因此，分割片2a~2h會被施加有因大氣壓而朝向處理室4施加之下壓力。並且，分割片2a~2h係藉由懸掛構件8來從頂板部3b懸掛。因此，在處理期間，分割片2a~2h會透過懸掛構件8來將頂板部3b拉伸，而使得頂板部3b成為會容易變形之狀態。
此般之情況係可藉由在頂板部3b外側設置補強構件50來解除。又，由於在頂板部3b外側設置補強構件50時，頂板部3b之變形會被抑制，故可得到所謂的懸掛於難以變形之頂板部3b的分割片2a~2h亦變得難以變形的優點。
另外，圖10中，雖顯示了設置補強構件50於第2實施形態相關的感應耦合電漿處理裝置之範例，但第3實施形態相關之補強構件50當然亦可對第1形態相關之感應耦合電漿處理裝置加以適用。
<金屬窗體之分割例>
圖2或圖8所示之水平剖面圖係顯示有金屬窗體2之分割例。圖2或圖8所示之分割例係將沿周圍方向所交叉之方向的分割，例如沿對角線之分割與沿周圍方向之分割加以組合。沿周圍方向之分割係將金屬窗體2分割為複數環。由於圖2或圖8所示之分割係沿周圍方向之分割為單圈，故金屬窗體2會成為具有內環及外環之雙環型。
金屬窗體2不一定要有沿周圍方向分割之必要，亦可為有沿周圍方向所交叉之方向的分割，例如，僅沿對角線之分割。該情況，金屬窗體便成為單環型。
以上，雖已藉由實施形態來說明本發明，但本發明不限於上述實施形態而可為各種變形。
例如，雖已將漩渦狀高頻天線作為範例來加以說明，但只要以對應於 環狀等金屬窗體之面內而沿金屬窗體之周圍方向而旋繞的方式來加以設置，便不論構造。
又，金屬窗體2之分割片2a~2h亦可藉由冷熱水循環器來進行溫度控制。該情況，亦可為讓冷熱水流通於懸掛構件8之構造。除了將此般懸掛構件作為用以懸掛分割片2a~2h之構件來加以使用之外，亦可作為以冷熱水循環器對分割片2a~2h冷熱水循環用之配管來加以使用，便不須另外設置用以冷熱水循環之配管類，而可以簡單之構成來實現分割片2a~2h因冷熱水循環的溫度控制。
又，上述實施形態中之分割片2a~2h係兼作為供給處理氣體至處理室4之氣體噴淋頭。該情況，亦可為讓處理氣體流通於懸掛構件8之構造。如此般，亦可將懸掛構件8作為用以供給處理氣體至氣體噴淋頭(分割片2a~2h)的配管來加以使用。藉此，便不須另外設置用以供給處理氣體之配管類，而可以簡單之構成來實現從分割片2a~2h朝處理室4之處理氣體的供給。
又，懸掛構件8亦可設置有讓該冷熱水流通之構造，與讓該處理氣體流通之構造兩者，並將分割片2a~2h作為懸掛構件來加以使用，並且分別兼作為冷熱水循環用之配管及供給處理氣體用之配管。
又，上述實施形態中，雖已例示將蝕刻裝置作為感應耦合電漿處理裝置之一範例，但不限於蝕刻裝置，亦可適用於CVD成膜等其他電漿處理裝置。
又進一步地，雖顯示了使用FPD基板來作為被處理基板之範例，但只要為矩形基板，亦可適用於太陽能面板用之基板等其他基板的電漿處理。

Claims (13)

  1. 一種感應耦合電漿處理裝置，係對矩形被處理體實施感應耦合電漿處理之感應耦合電漿處理裝置，其係具備有：主體容器；以及具有導電性之矩形金屬窗體，係將該主體容器區劃為處理室以及天線室；該處理室係收容該被處理體，而對所收容之該被處理體實施感應耦合電漿處理；該天線室係收容用以在該處理室內生成感應耦合電漿之高頻天線；其中該高頻天線係以繞該矩形金屬窗體所對應之面內的方式設置在該天線室之內部；該矩形金屬窗體係被分割為互相電性絕緣之複數分割片；該分割片係分別藉由懸掛構件來從該天線室之頂板部懸掛；該矩形金屬窗體係成為：將該矩形金屬窗體沿該矩形金屬窗體之周圍方向而分割為2個以上的第1分割；以及將沿該周圍方向所分割之金屬窗體沿與該周圍方向所交叉之方向來分割為2個以上的第2分割；而被分割為該複數分割片；在成為該第2分割之方向係介設有：具有導電性之金屬樑；以及讓該金屬樑與該分割片絕緣之絕緣構件；在成為該第1分割之方向係無該金屬樑，而僅介設有讓該分割片彼此絕緣的絕緣構件。
  2. 如申請專利範圍第1項之感應耦合電漿處理裝置，其中該第2分割係包含從該矩形金屬窗體之四個角落，沿對角線之分割。
  3. 如申請專利範圍第1之感應耦合電漿處理裝置，其中在成為該第1分割之方向及成為該第2分割之方向係分別僅介設有讓該分割片彼此絕緣的絕緣構件。
  4. 如申請專利範圍第3項之感應耦合電漿處理裝置，其中該絕緣構件係構成為具有收容該分割片的複數收容部之1個絕緣構件。
  5. 一種感應耦合電漿處理裝置，係對矩形被處理體實施感應耦合電漿處理之感應耦合電漿處理裝置，其係具備有：主體容器；以及具有導電性之矩形金屬窗體，係將該主體容器區劃為處理室以及天線室；該處理室係收容該被處理體，而對所收容之該被處理體實施感應耦合電漿處理；該天線室係收容用以在該處理室內生成感應耦合電漿之高頻天線；其中該高頻天線係以繞該矩形金屬窗體所對應之面內的方式設置在該天線室之內部；該矩形金屬窗體係被分割為互相電性絕緣之複數分割片；該分割片係分別藉由懸掛構件來從該天線室之頂板部懸掛；該分割片上係載置有絕緣構件。
  6. 如申請專利範圍第1至5項任一項之感應耦合電漿處理裝置，其中該懸掛構件係從該分割片被電性絕緣。
  7. 一種感應耦合電漿處理裝置，係對矩形被處理體實施感應耦合電漿處理之感應耦合電漿處理裝置，其係具備有：主體容器；以及具有導電性之矩形金屬窗體，係將該主體容器區劃為處理室以及天線室；該處理室係收容該被處理體，而對所收容之該被處理體實施感應耦合電漿處理；該天線室係收容用以在該處理室內生成感應耦合電漿之高頻天線；其中該高頻天線係以繞該矩形金屬窗體所對應之面內的方式設置在該天線室之內部；該矩形金屬窗體係被分割為互相電性絕緣之複數分割片；該分割片係分別藉由懸掛構件來從該天線室之頂板部懸掛；該懸掛構件係包含具有跨越所鄰接之該分割片彼此，並分別鎖固於該等分割片之構造。
  8. 一種感應耦合電漿處理裝置，係對矩形被處理體實施感應耦合電漿處理之感應耦合電漿處理裝置，其係具備有：主體容器；以及具有導電性之矩形金屬窗體，係將該主體容器區劃為處理室以及天線室；該處理室係收容該被處理體，而對所收容之該被處理體實施感應耦合電漿處理；該天線室係收容用以在該處理室內生成感應耦合電漿之高頻天線；其中該高頻天線係以繞該矩形金屬窗體所對應之面內的方式設置在該天線室之內部；該矩形金屬窗體係被分割為互相電性絕緣之複數分割片；該分割片係分別藉由懸掛構件來從該天線室之頂板部懸掛；在該天線室之頂板部外側係設置有抑制該頂板部變形的補強構件。
  9. 如申請專利範圍第8項之感應耦合電漿處理裝置，其中該補強構件係具有從該頂板部朝向外側而成為凸圓弧狀之形狀。
  10. 如申請專利範圍第1至5、7至9項中任一項之感應耦合電漿處理裝置，其中該分割片係兼作為供給處理氣體至該處理室之氣體噴淋頭。
  11. 如申請專利範圍第10項之感應耦合電漿處理裝置，其中該懸掛構件係兼作為供給該處理氣體至該分割片用之配管。
  12. 如申請專利範圍第1至5、7至9項中任一項之感應耦合電漿處理裝置，其中該分割片係藉由冷熱水循環器來進行溫度控制。
  13. 如申請專利範圍第12項之感應耦合電漿處理裝置，其中該懸掛構件係兼作為利用該冷熱水循環器對該分割片的冷熱水循環用之配管。
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