專利名稱：等離子體處理裝置的制作方法
等離子體處理裝置
技術(shù)區(qū)域
本發(fā)明涉及一種通過高頻電力使處理氣體等離子體化，通過該等 離子體對(duì)被處理體進(jìn)行蝕刻等處理的等離子體處理裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體設(shè)備或液晶顯示裝置等的平板的制造工序中，為了對(duì)半 導(dǎo)體晶片或稱為玻璃基板的被處理基板進(jìn)行蝕刻處理或成膜處理等的
加工處理，使用等離子體蝕刻裝置或等離子體CVD成膜裝置等的等離 子體處理裝置。
圖8所示的等離子體處理裝置為等離子體蝕刻裝置的構(gòu)成例，該 等離子體蝕刻裝置對(duì)在例如FPD (平板顯示器)用的玻璃基板上形成 的薄膜進(jìn)行蝕刻處理。該等離子體蝕刻裝置構(gòu)成為下述的平行平板型 等離子體處理裝置，即，在由例如鋁等形成的接地的處理容器10內(nèi)設(shè) 置有上部電極12，該上部電極12兼用作成為氣體供給部的氣體噴淋 頭，同時(shí)，與該上部電極12相對(duì)地設(shè)置有兼用作基板S的載置臺(tái)的下 部電極11。上部電極12連接處理容器10，構(gòu)成為陽極電極，另一方 面，下部電極11通過絕緣材料14處于與處理容器10電絕緣狀態(tài)，并 成為通過未圖示的匹配電路(耦合電路)與高頻電源15連接的陰極電 極。另外，如圖8所示，該下部電極ll表面的周邊部以及側(cè)面還可以 由屏蔽環(huán)18覆蓋，該屏蔽環(huán)18用于在下部電極11的上方均勻形成等 離子體，由例如陶瓷等的絕緣體構(gòu)成。
圖9表示與該等離子體蝕刻裝置中的高頻電力導(dǎo)電電路的等效電 路。如果向處理容器10內(nèi)供給處理氣體，通過高頻電源15向上部電 極12與下部電極11之間施加高頻電力，使處理氣體等離子體化，則 在下部電極11與上部電極12之間形成電容耦合C1，因此，來自高頻 電源15的高頻電力沿下部電極11—等離子體一上部電極12—處理容 器10的壁部一接地的路徑流過，利用該等離子體化后的處理氣體對(duì)載
4置到下部電極11上的基板S進(jìn)行蝕刻。另外，詳細(xì)而言，高頻電力從 處理容器10的壁部經(jīng)由未圖示匹配電路的框體(耦合器)返回到高頻 電源15的地線。
但是，作為該裝置的處理對(duì)象的例如FPD用基板S有逐漸大型化 的傾向，處理容器10也隨之大型化。若處理容器10大型化，則處理 容器10的電感應(yīng)部分變大，上述高頻電力的路徑的阻抗增大。因此， 相比陽極電極距離陰極電極更近的處理容器10的壁部等從陰極電極來 看可以看作為陽極電極，陰極電極與該壁部等更容易迸行電容耦合。 因此，使阻抗調(diào)整部件介于陽極電極與處理容器之間的電流路徑，相 對(duì)減小上述阻抗的方法是眾所周知的(專利文獻(xiàn)l)。但是，像上述等 離子體蝕刻裝置一樣，當(dāng)例如下部電極ll成為陰極電極時(shí)，在下部電 極11周邊的處理容器10的側(cè)面或底面與下部電極11之間依然成為容 易進(jìn)行電容耦合的狀態(tài)。
在這里，在處理容器10底面設(shè)置有用于排出對(duì)基板S進(jìn)行處理后 的氣體的排氣通路16，并設(shè)置有防護(hù)用的網(wǎng)狀部件17，該網(wǎng)狀部件17 用于防止異物在該排氣通路16的排氣口落入、進(jìn)入排氣通路16內(nèi)， 同時(shí)抑制等離子體進(jìn)入排氣通路16內(nèi)或在排氣通路16內(nèi)生成。從加 工性或強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā)，該網(wǎng)狀部件17使用金屬材料。而且，為了形 成均勻的等離子體，優(yōu)選從下部電極ll觀察，其周圍是等電位的，艮P， 基于先前的設(shè)計(jì)思想，網(wǎng)狀部件17接觸處理容器10，與該處理容器 IO的電位相同。
因此，從下部電極ll來看，在處理容器10底部的下部電極11附 近位置設(shè)置的網(wǎng)狀部件17為比上部電極12更近的陽極電極，在下部 電極11與網(wǎng)狀部件17之間形成電容耦合(在圖9中，用C2表示)， 例如，容易產(chǎn)生輝光放電。而且，本發(fā)明者們認(rèn)為，產(chǎn)生該現(xiàn)象的代 表性條件是，處理容器10內(nèi)的壓力在0.67Pa-27Pa (5mtorr-200mtorr) 范圍內(nèi)，處理氣體是以氯氣等鹵系氣體或CF4氣體、氧氣等為代表的 負(fù)性氣體，即是構(gòu)成該氣體的分子附著電子生成大量負(fù)離子并且該負(fù) 離子相比電子生成更多等離子體的氣體，另外，當(dāng)基板S的一邊大于 lm，為大型基板的同時(shí)，如上所述，可確認(rèn)載置臺(tái)上具有下部電極ll。
另外，根據(jù)氣體流量或壓力等加工條件，處理容器10內(nèi)的流入氣體的排氣通路16的排氣口附近形成各種壓力氣氛，通常，在電極之間 生成等離子體所需的最低電壓為在電極之間形成的空間的壓力函數(shù)， 因此，與上述主要原因相結(jié)合，作為陰極電極的下部電極ll尤其與網(wǎng) 狀部件17之間容易產(chǎn)生輝光放電。
如上所述，若在下部電極11與網(wǎng)狀部件17之間形成不必要的電 容耦合，局部產(chǎn)生較強(qiáng)的輝光放電，則作為原本的等離子體生成空間 的下部電極11與上部電極12之間的等離子體可能變得不穩(wěn)定，例如， 可能誘發(fā)處理容器10內(nèi)的部件或基板S表面產(chǎn)生弧狀異常放電、即發(fā) 弧光，使上述部件或基板S受到損壞或者損耗，另外，由于產(chǎn)生偏轉(zhuǎn) 的等離子體，可能導(dǎo)致處理基板S的面內(nèi)均勻性變差。:日本特開2005-340760，第0027段圖l

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而提出的，其目的在于提供一種平行平板 型等離子體處理裝置，其可以抑制在陰極電極與覆蓋排氣口的網(wǎng)狀部 件之間產(chǎn)生異常放電。
本發(fā)明的等離子體處理裝置，向在處理容器內(nèi)相互相對(duì)設(shè)置的陽 極電極以及陰極電極之間施加高頻電力，使處理氣體等離子體化，對(duì)
被處理體進(jìn)行等離子體處理，其特征在于，包括
排氣口，其配置在所述陰極電極周邊，對(duì)所述處理氣體進(jìn)行排氣； 導(dǎo)電性部件，其覆蓋該排氣口，且具備使向該排氣口排出的處理
氣體流通的開口部；以及
電介質(zhì)，其設(shè)置在該導(dǎo)電性部件與所述處理容器的導(dǎo)電性壁部之間。
另外，優(yōu)選上述導(dǎo)電性部件例如為金屬，上述電介質(zhì)為陶瓷，上 述導(dǎo)電性部件為網(wǎng)狀。
另外，也可以具備覆蓋上述排氣口且設(shè)置在該排氣口周邊部的 第一導(dǎo)電性部件、覆蓋該第一導(dǎo)電性部件的上方側(cè)空間且與該第一導(dǎo) 電性部件離開設(shè)置的第二導(dǎo)電性部件，上述導(dǎo)電性部件構(gòu)成為該第二 導(dǎo)電性部件。這時(shí)，優(yōu)選上述第一導(dǎo)電性部件以及上述第二導(dǎo)電性部 件為金屬，上述電介質(zhì)為陶瓷。而且，優(yōu)選上述第一導(dǎo)電性部件以及上述第二導(dǎo)電性部件為網(wǎng)狀，或者上述第一導(dǎo)電性部件為網(wǎng)狀，上述 第二導(dǎo)電性部件為平板狀等。還可以具備在上述第一導(dǎo)電性部件與上 述處理容器的導(dǎo)電性壁部之間設(shè)置的第二電介質(zhì)。
優(yōu)選在上述各等離子體處理裝置中，上述陰極電極以及排氣口設(shè) 置在上述處理容器的下部，對(duì)于上述等離子體處理裝置，上述被處理
體為面積大于或等于4.01112的矩形基板，處理氣體為負(fù)性氣體，進(jìn)行上 述等離子體處理的壓力氣氛為大于或等于0.67Pa、小于或等于27Pa的 范圍。
若根據(jù)本發(fā)明，則在平行平板型等離子體處理裝置中，在設(shè)置于 處理容器的覆蓋排氣口的網(wǎng)狀部件與處理容器的導(dǎo)電性壁部之間設(shè)置 電介質(zhì)。其結(jié)果是，通過網(wǎng)狀部件、從具備載置臺(tái)的陰極電極到處理 容器的所謂異常路徑的阻抗增大，陰極電極與網(wǎng)狀部件難以進(jìn)行電容 耦合，能夠抑制異常放電。因此，可以抑制弧光的發(fā)生，抑制處理容 器內(nèi)的部件或基板的損壞和損耗。


圖1為表示本發(fā)明實(shí)施方式所涉及的蝕刻處理裝置構(gòu)成的縱截面圖。
圖2為表示上述蝕刻處理裝置的處理容器內(nèi)部構(gòu)造的俯視圖。
圖3為表示上述處理容器的排氣部附近構(gòu)造的放大縱截面圖。
圖4為在上述處理容器內(nèi)設(shè)置的網(wǎng)狀部件及其支承部件的俯視圖。
圖5為表示網(wǎng)狀部件及其支承部件的變形例的俯視圖。
圖6為表示網(wǎng)狀部件的第二變形例后的放大縱截面圖。圖7為表示第一實(shí)驗(yàn)所涉及的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說明圖。
圖8為表示現(xiàn)有的蝕刻處理裝置構(gòu)成的縱截面圖。
圖9為表示上述現(xiàn)有的蝕刻處理裝置的等效電路的電路圖。
符號(hào)說明
SFPD基板(基板)
2 蝕刻裝置
3 載置臺(tái)
4 上部電極7控制部
20處理容器
21側(cè)壁部
22搬出搬入口
23閘閥
24排氣通路
25導(dǎo)流板
32電介質(zhì)
34升降銷
35升降機(jī)構(gòu)
40氣體噴淋頭
41上部電極基座
42氣體擴(kuò)散空間
43處理氣體供給通路
44處理氣體供給部
51、51a、 51b網(wǎng)狀部件
52、 52a 電介質(zhì) 53第二網(wǎng)狀部件 241排氣口 251流通口 311第一高頻電源部 312第二高頻電源部 511螺釘 512凸緣部
具體實(shí)施例方式
下面，參照?qǐng)D1 圖4說明本發(fā)明的等離子體處理裝置適用作FPD 基板的蝕刻處理裝置2的實(shí)施方式。該蝕刻處理裝置2具備在內(nèi)部 對(duì)被處理、例如作為FPD基板的基板S進(jìn)行蝕刻處理的真空室、即處 理容器20，例如，該處理容器20的平面形狀形成為四角形，同時(shí)，該 處理容器20通過下述匹配箱的框體64接地。基板S為一邊長度大于lm的矩型玻璃基板，處理容器20與該基 板S的形狀相對(duì)應(yīng)，例如，水平截面的一邊長3.5m、另一邊長3.0m左 右，另外，由例如鋁等導(dǎo)熱性良好的導(dǎo)電性材料構(gòu)成。在處理容器20 的一個(gè)側(cè)壁部21上形成用于將基板S搬入處理容器20內(nèi)的搬出搬入 口22，通過閘閥23可自由開閉該搬出搬入口 22。
在處理容器20內(nèi)部配置載置臺(tái)3，其中，該載置臺(tái)3的上表面用 于載置基板S。載置臺(tái)3通過匹配電路62、 63分別與生成等離子體用 的第一高頻電源部311以及引入等離子體中的離子用的第二高頻電源 部312電連接，使等離子體在處理容器20內(nèi)生成，起到向基板S表面 引入該等離子體中的離子的陰極電極的作用。另外，匹配電路62、 63 容納在作為匹配箱的導(dǎo)電性框體64內(nèi)，該框體64通過導(dǎo)電性管路部 件65連接處理容器20底壁。框體64連接第一、第二高頻電源部311、 312的接地一側(cè)，因此，處理容器20通過該框體64接地。
載置臺(tái)3借助電介質(zhì)32配設(shè)在處理容器20的底面上，由此，作 為下部電極的載置臺(tái)3成為與處理容器20電絕緣的狀態(tài)。另外，載置 臺(tái)3表面的周邊部以及側(cè)面由屏蔽環(huán)33覆蓋，其中，該屏蔽環(huán)33由 陶瓷材料構(gòu)成，用于在載置臺(tái)3上方均勻地形成等離子體。
另外，在載置臺(tái)3上設(shè)置升降銷34,該升降銷34用于在蝕刻處理 裝置2外部的未圖示搬送裝置與該載置臺(tái)3之間交接基板S。升降銷 34通過升降部件35可以從載置臺(tái)3表面自由出沒，能夠使基板S在與 外部搬送部件之間交接基板S的位置、和在載置臺(tái)3表面設(shè)置的載置 基板S的位置之間升降。
另一方面，作為陽極電極的平板狀上部電極4與該載置臺(tái)3表面 相對(duì)地設(shè)置在處理容器20內(nèi)部的載置臺(tái)3的上方，該上部電極4由矩 形板狀上部電極基座41支承。上述上部電極4以及上部電極基座41 例如由鋁構(gòu)成。另外，上部電極基座41的上表面借助電介質(zhì)45固定 到處理容器20頂部，上部電極4及其基座41通過阻抗調(diào)整部件6以 及導(dǎo)電性罩體61與處理容器20電連接。
阻抗調(diào)整機(jī)構(gòu)6起到調(diào)整從上部電極4到處理容器20的阻抗的作 用，使用包含電容器的電路、例如可變電容的電容器，通過阻抗調(diào)整 部件6的電容量(C)抵消等離子體的電容(Cl)、以及從上部電極4到處理容器20下部的路徑中的電感(L)。由此，阻抗調(diào)整部件6的作 用是使載置臺(tái)3 (下部電極)一等離子體一上部電極4—阻抗調(diào)整部 件6—處理容器20—接地的路徑的阻抗為j (-l/"Cl+"L-l/"C)，小 于下述異常路徑的阻抗。
另外，由上部電極基座41以及上部電極4圍成的空間構(gòu)成蝕刻氣 體的氣體擴(kuò)散空間42。下面，將上述上部電極4、上部電極基座41等 統(tǒng)稱為氣體噴淋頭40。另外，在處理容器20頂部設(shè)置有處理氣體供給 通路43,以與上述氣體擴(kuò)散空間42連接，該處理氣體供給通路43的 另一端側(cè)與借助氣體擴(kuò)散空間42向處理容器20內(nèi)供給蝕刻氣體的處 理氣體供給部44連接。
在這里，如圖1以及圖2所示，例如，由表面經(jīng)過防蝕鋁處理的 鋁制部件構(gòu)成的平板狀導(dǎo)流板25配設(shè)在載置臺(tái)3側(cè)面與側(cè)壁部21之 間的空間內(nèi)。導(dǎo)流板25配設(shè)在載置臺(tái)3的4個(gè)邊的外方一側(cè)區(qū)域，從 載置臺(tái)3與氣體噴淋頭40之間的生成等離子體的空間觀察，配置在遮 住下述排氣口 241前面的位置。導(dǎo)流板25限制供給向載置臺(tái)3上的基 板S表面的蝕刻氣體直接流入排氣口 241，抑制氣體流的偏移，使蝕刻 氣體均勻地流向基板S整個(gè)表面。如圖2所示，在導(dǎo)流板25外方一側(cè) 的四個(gè)角上開設(shè)有未設(shè)置導(dǎo)流板25的流通口 251，供給到處理容器20 內(nèi)的蝕刻氣體通過該導(dǎo)流板25流向下游一側(cè)。
如圖1~圖3所示，在處理容器20底壁上形成有構(gòu)成橫長的排氣口 241的開口部。形成排氣通路24的排氣管連接該排氣口下方，該排氣 管的上游端通過擴(kuò)張部242擴(kuò)張成與橫長的排氣口 241形狀相對(duì)應(yīng)的 形狀，同時(shí)，在該擴(kuò)張部242開口邊緣形成的凸緣部分與處理容器20 底壁的下表面一側(cè)氣密地結(jié)合。該排氣口 241例如在載置臺(tái)3與側(cè)壁 部21之間的處理容器20底壁上沿著各側(cè)壁部21每2處2處地進(jìn)行設(shè) 置，共設(shè)置在8處，例如由蝶形閥等構(gòu)成的壓力調(diào)節(jié)部件26設(shè)置在上 述各排氣口 241下游一側(cè)的排氣管中。而且，該排氣管在壓力調(diào)節(jié)和i 構(gòu)26的下游一側(cè)合并之后，通過下游端連接真空泵27。
如圖3、圖4 (a)所示，各排氣口 241由導(dǎo)電性部件、即例如鋁 等金屬制網(wǎng)狀部件51覆蓋，如背景技術(shù)中所述，該網(wǎng)狀部件51的作 用是抑制異物落入、進(jìn)入排氣通路24內(nèi)，抑制等離子體進(jìn)入排氣通路24內(nèi)或在排氣通路24內(nèi)生成。在本例中，網(wǎng)狀部件51的網(wǎng)眼相當(dāng) 于導(dǎo)電性部件的開口部。
如圖3、圖4 (b)所示，網(wǎng)狀部件51借助例如由氧化鋁等例如陶 瓷形成的小片狀電介質(zhì)52、通過例如由鋁電介質(zhì)形成的螺釘511等緊 固在處理容器20的底壁面上，以與該底壁面間隔例如5mm-20mm的 間隙進(jìn)行固定。該電介質(zhì)52例如在排氣口 241周圍的8個(gè)位置局部支 承網(wǎng)狀部件51 ，電介質(zhì)52介于金屬制處理容器20與網(wǎng)狀部件51之間。
如圖1所示，蝕刻處理裝置2連接控制部7?？刂撇?例如由未圖 示的具備CPU和存儲(chǔ)部的計(jì)算機(jī)構(gòu)成，在存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)有程序，該程 序組合了針對(duì)該蝕刻處理裝置2的作用，g卩，針對(duì)有關(guān)下述一系列操 作的控制等的步驟(指令)組，即，向處理容器20內(nèi)搬入基板S;對(duì) 載置到載置臺(tái)3上的基板S進(jìn)行蝕刻后搬出該基板S。該程序例如存儲(chǔ) 在硬盤、小型激光唱片、磁光盤、存儲(chǔ)卡等存儲(chǔ)介質(zhì)中，并通過上述 存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中。
下面，對(duì)本實(shí)施方式所涉及的蝕刻處理裝置2的操作進(jìn)行說明。 首先，用戶通過未圖示操作部為控制部7選擇目的蝕刻處理的程序菜 單，則控制部7基于該程序菜單向蝕刻處理裝置2的各部件輸出控制 信號(hào)，從而，對(duì)基板S進(jìn)行規(guī)定的蝕刻處理。
具體而言，首先，打開閘閥23，通過未圖示外部搬送部件向處理 容器20內(nèi)搬入表面形有Al膜的基板S，搬送到載置臺(tái)3載置區(qū)域上方 一側(cè)的交接位置。然后使升降銷34上升，在該交接位置從搬送部件向 上述升降銷34交接基板S，使升降銷34下降，將基板S載置到載置臺(tái) 3上的載置區(qū)域。其間，交接基板S的搬送部件退到處理容器20夕卜， 通過閘閥23關(guān)閉搬出搬入口 22。
接著，從處理氣體供給部44向基板S排出蝕刻處理用的蝕刻氣體、 例如氯氣等鹵系負(fù)性氣體，同時(shí)，將處理容器20的內(nèi)部空間調(diào)整至規(guī) 定壓力。而且，從生成等離子體用的第一高頻電源部311例如向載置 臺(tái)3施加5.5kW的13.56MHz高頻電力，并從引入等離子體中的離子 用的第二高頻電源部312例如向載置臺(tái)3施加l.OkW的3.2MHz高頻 電力，利用在基板S上方一側(cè)空間形成的等離子體，基于下述公式(l) 所示的主要反應(yīng)對(duì)基板S進(jìn)行蝕刻處理。3C1*+A1—A1C13". (1)
對(duì)此時(shí)處理容器20內(nèi)的蝕刻氣體的流動(dòng)進(jìn)行說明，從氣體噴淋頭 40供給的蝕刻氣體下降到上下電極4、 3之間，同時(shí)被等離子體化，到 達(dá)基板S之后，流經(jīng)基板S表面以及導(dǎo)流板25上，流入流通口251。 而且，通過各排氣口 241從導(dǎo)流板25下方空間向排氣通路24排氣。
另一方面，通過使蝕刻氣體等離子體化，高頻電力流經(jīng)載置臺(tái)(下 部電極)3—等離子體一上部電極4 (氣體噴淋頭40)—阻抗調(diào)整部件 6—處理容器20—作為匹配箱的框體64—第一、第二高頻電源311、312 一側(cè)接地的所謂正常路徑。這時(shí)，在作為下部電極的載置臺(tái)3附近設(shè) 置覆蓋排氣通路24的排氣口241的網(wǎng)狀部件51，如背景技術(shù)中所述， 通過使排出氣體向排氣口 241流動(dòng)，使該網(wǎng)狀部件51周邊氣氛形成與 程序菜單相對(duì)應(yīng)的各種壓力。因此，網(wǎng)狀部件51與載置臺(tái)3之間可能 形成容易產(chǎn)生輝光放電的壓力氣氛，但是從載置臺(tái)3看到的作為電介 質(zhì)51的網(wǎng)狀部件51處于由電介質(zhì)52支承的狀態(tài)，從而，在網(wǎng)狀部件 51與處理容器20之間形成的電容通過電介質(zhì)52施加到包含屏蔽環(huán)33 的載置臺(tái)3—等離子體一網(wǎng)狀部件51—處理容器20—接地的所謂異常 路徑上，該異常路徑的阻抗增大。其結(jié)果是，從作為陰極電極載置臺(tái)3 來看，難以將網(wǎng)狀部件51看作鄰近的陽極電極，能夠抑制在載置臺(tái)3 與網(wǎng)狀部件51之間產(chǎn)生輝光放電，并且即使放電也能夠盡可能小地抑 制放電程度。
若根據(jù)本實(shí)施方式所涉及的蝕刻處理裝置2，則產(chǎn)生下述效果。在 作為平行平板型等離子體處理裝置的蝕刻處理裝置2中，在設(shè)置到處 理容器20中的覆蓋排氣口 241的網(wǎng)狀部件51與導(dǎo)電性處理容器20之 間設(shè)置電介質(zhì)52。其結(jié)果是，從具備載置臺(tái)3的陰極電極經(jīng)由網(wǎng)狀部 件51到處理容器20的所謂異常路徑的阻抗增大，陰極電極與網(wǎng)狀部 件51變得難以進(jìn)行電容耦合，能夠抑制異常放電。因此，可以抑制發(fā) 弧光的發(fā)生，抑制處理容器20內(nèi)的部件或基板S的損壞、損耗。另夕卜， 能夠抑制由于載置臺(tái)3、上部電極4之間電容耦合的不穩(wěn)定而產(chǎn)生的等 離子體偏移，可以對(duì)基板S進(jìn)行面內(nèi)均勻性高的處理。
另外，若對(duì)該效果進(jìn)行詳細(xì)說明，則當(dāng)基板面積大于或等于lm2， 尤其大于或等于4m2的大型基板S時(shí)，由于陰極電極與處理容器20或與周圍部件之間易于電容耦合，因此，在陽極電極與處理容器20之間 設(shè)置阻抗調(diào)整部件6。但是，這樣的處理容器20的排氣口241附近按 照程序菜單形成各種壓力氣氛，尤其在0.67Pa-27Pa (5mtorr-200mtorr) 的壓力范圍內(nèi)容易產(chǎn)生輝光放電。像氯氣等鹵系氣體一樣地將負(fù)性氣 體作為處理氣體使用時(shí)，由于氣體的離解度大，因此，更容易產(chǎn)生輝 光放電，在具備上述條件的蝕刻處理裝置2中，使網(wǎng)狀部件51相對(duì)處 理容器20電絕緣的構(gòu)造在對(duì)大型基板S進(jìn)行面內(nèi)均勻性高的處理時(shí)非 常有效。
此外，在上述實(shí)施方式中舉例說明了具備阻抗調(diào)整部件6型的等 離子體處理裝置2，但是，通過在不具備這樣的阻抗調(diào)整部件6的等離 子體處理裝置中使用本發(fā)明，可以增大上述異常路徑的阻抗，抑制異 常放電的發(fā)生。但是，通過具備阻抗調(diào)整部件6，容易調(diào)整正常路徑的 阻抗，使其小于異常路徑的阻抗，通過在網(wǎng)狀部件51與處理容器20 之間配置電介質(zhì)52獲得的本發(fā)明的有效性增強(qiáng)的效果。
在這里，網(wǎng)狀部件或電介質(zhì)的構(gòu)成不限于圖4 (a)、圖4 (b)例 示的構(gòu)成。例如，如圖5 (a)、圖5 (b)所示，也可以設(shè)置包圍排氣 通路24的排氣口 241全周的電介質(zhì)52a，支承網(wǎng)狀部件51a，其中， 該網(wǎng)狀部件51a例如具有匹配該電介質(zhì)52a形狀的凸緣部512。由于通 過電介質(zhì)52a填充處理容器20底壁面與網(wǎng)狀部件51a之間的間隙，因 此，可以防止異物通過該間隙落入、進(jìn)入排氣通路24。
另外，如圖6所示，也可以在使金屬制網(wǎng)狀部件53接觸排氣口 241 周邊部的狀態(tài)下，用例如金屬制螺釘進(jìn)行固定，另外，設(shè)置第二網(wǎng)狀 部件51b,該網(wǎng)狀部件51b形成覆蓋該網(wǎng)狀部件53上方空間的凸?fàn)睿?并與該網(wǎng)狀部件53離開配置，將該第二網(wǎng)狀部件51b固定到電介質(zhì)52 上，在本例中，第二網(wǎng)狀部件51b相當(dāng)于權(quán)利要求的第二導(dǎo)電性部件， 網(wǎng)狀部件53相當(dāng)于權(quán)利要求的第一導(dǎo)電性部件。這種情況下，在具備 以與排氣口 241周邊部接觸的狀態(tài)設(shè)置的已有網(wǎng)狀部件53的處理容器 20內(nèi)，可以通過增加第二網(wǎng)狀部件51b來對(duì)應(yīng)，因此，具有容易改進(jìn) 裝置的優(yōu)點(diǎn)。而且，在本例中，當(dāng)然也可以在網(wǎng)狀部件53與處理容器 20之間設(shè)置第二電介質(zhì)。
此外，作為設(shè)置第一導(dǎo)電性部件以及第二導(dǎo)電性部件的其它例子，例如，也可以將導(dǎo)流板25作為第二導(dǎo)電性部件，借助電介質(zhì)將導(dǎo)流板 25固定到處理容器20側(cè)壁面上。這種情況下，例如，在載置臺(tái)3周圍 四個(gè)角上設(shè)置的流通口 251相當(dāng)于導(dǎo)電性部件的開口部，但是，也可 以不設(shè)置流通口251，在導(dǎo)流板25本體上設(shè)置開口部，另外，除了流 通口251之外，也可以在導(dǎo)流板25本體上設(shè)置開口部。
另外，并不限定如上述等離子體處理裝置2那樣在載置臺(tái)3上具 有本發(fā)明的陰極電極的情況。例如，使上述電極4連接生成等離子體 用的高頻電源部，在與該上部電極之間能夠進(jìn)行電容耦合的位置、例 如處理容器的側(cè)壁部設(shè)置排氣口 241的上下雙頻型、側(cè)方排氣型等離 子體處理裝置可使用本發(fā)明。
而且，能夠使用本發(fā)明的陰極電極不限于實(shí)施方式中舉例說明的 載置臺(tái)3。例如，也可以將埋設(shè)在陶瓷制的載置臺(tái)中的片狀電極作為陰 極電極，也可以在僅向上部電極施加高頻的等離子體處理裝置或向上 部電極和下部電極都施加高頻的上下雙頻型等離子體處理裝置中，將 上部電極作為陰極電極。另外，導(dǎo)電性部件的材質(zhì)不限于金屬，例如， 也可以是導(dǎo)電性樹脂或?qū)щ娦蕴沾傻取?br> 另外，本發(fā)明的等離子體處理裝置不僅適用于鋁膜的蝕刻處理， 也適用于蝕刻鋁合金、鈦、鈦合金等金屬膜或絕緣膜、半導(dǎo)體膜或上 述膜的層疊膜。另外，也可適用于使用除蝕刻處理之外的例如蝕刻或 等離子體CVD (化學(xué)氣相沉積)等、其它處理氣體處理被處理體的等 離子體處理。被處理體不限于矩型基板，除了FPD基板之外，也可以 是半導(dǎo)體晶片等。 (實(shí)施例) (實(shí)驗(yàn)1)
制作實(shí)施方式中所示的蝕刻處理裝置2的模型裝置，觀察在處理 容器20與網(wǎng)狀部件之間設(shè)置電介質(zhì)52時(shí)和沒有設(shè)置電介質(zhì)52時(shí)，向 載置臺(tái)3施加高頻電力時(shí)的載置臺(tái)3與網(wǎng)狀部件之間的狀態(tài)。在排氣 通路24的排氣口 241上設(shè)置圖6所示的凸?fàn)畹诙W(wǎng)狀部件51b(鋁制， 下面，僅稱為"網(wǎng)狀部件51b")，作為處理氣體以6000sccm供給氧氣。 將處理容器20內(nèi)的壓力設(shè)定為13Pa (10Omtorr)，從第一高頻電源部 311施加13.56MHz、 10kW的高頻電力，從第二高頻電源部312施加3.2MHz、 10kW的高頻電力。
A. 實(shí)驗(yàn)條件 (實(shí)施例1)
在網(wǎng)狀部件51b與處理容器20的底壁面之間設(shè)置氧化鋁制電介質(zhì)52。
(比較例1 )
將網(wǎng)狀部件51b直接固定到處理容器20的底壁面上，使兩個(gè)部件 導(dǎo)電。
B. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
圖7 (a)表示實(shí)施例1中的載置臺(tái)3與網(wǎng)狀部件51b之間的狀態(tài)， 圖7 (b)表示比較例1的結(jié)果。若根據(jù)圖7 (a)，則觀察不到網(wǎng)狀部 件51b附近有顯著發(fā)光，可以看出，在實(shí)施例1的實(shí)驗(yàn)中，載置臺(tái)3 與網(wǎng)狀部件51b之間的放電得到抑制。另一方面，若根據(jù)圖7 (b)所 示，則確認(rèn)在網(wǎng)狀部件51b上面產(chǎn)生亮度強(qiáng)的發(fā)光，可以看出，在比 較例1的實(shí)驗(yàn)中，在載置臺(tái)3與網(wǎng)狀部件51b之間產(chǎn)生比較強(qiáng)的輝光 放電?；谏鲜鰧?shí)驗(yàn)結(jié)果可以確認(rèn)，當(dāng)在網(wǎng)狀部件51b與處理容器20 之間設(shè)置電介質(zhì)52時(shí)，與不設(shè)置電介質(zhì)52時(shí)相比，能夠抑制載置臺(tái)3 與網(wǎng)狀部件51b之間的放電。 (實(shí)驗(yàn)2)
在與實(shí)驗(yàn)l相同的條件下，在網(wǎng)狀部件51b上放置硅晶片的小片， 向載置臺(tái)3施加7分鐘的高頻電力，測(cè)量設(shè)置電介質(zhì)52時(shí)和不設(shè)置電 介質(zhì)52時(shí)、其間的小片的削減量。
A. 實(shí)驗(yàn)條件 (實(shí)施例2)
在網(wǎng)狀部件51b與處理容器20之間設(shè)置電介質(zhì)52。 (比較例2)
將網(wǎng)狀部件51b直接固定到處理容器20的底壁面上，使兩個(gè)部件 通電。
B. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
若根據(jù)實(shí)施例2、比較例2的結(jié)果，則設(shè)置電介質(zhì)52時(shí)的實(shí)施例 2中的小片削減量741A、比沒有設(shè)置電介質(zhì)52時(shí)的比較例2中的削減量1186A大約小40y。左右。其原因是，通過設(shè)置電介質(zhì)52，能夠抑制 載置臺(tái)3與網(wǎng)狀部件51b之間產(chǎn)生放電，這可以說是能夠減小對(duì)其周 圍部件的損壞和損耗的結(jié)果。在這里，在進(jìn)行實(shí)施例2以及比較例2 的實(shí)驗(yàn)的較短時(shí)間內(nèi)，不能確認(rèn)在蝕刻處理裝置2內(nèi)是否產(chǎn)生弧光。 但是，如背景技術(shù)中所述，在實(shí)際的基板S蝕刻工序中，由于長時(shí)間 連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)蝕刻處理裝置2，因此，當(dāng)沒有設(shè)置電介質(zhì)52時(shí)，其間，載 置臺(tái)3與上部電極4之間的電容耦合不穩(wěn)定，產(chǎn)生弧光的可能性變大。 可以預(yù)料，產(chǎn)生弧光時(shí)，產(chǎn)生弧光的部分的損壞、損耗比上述比較例2 所示消減量大很多，另外，即使不產(chǎn)生弧光，當(dāng)產(chǎn)生圖7 (b)的圖像 所示的發(fā)光時(shí)，也會(huì)加速網(wǎng)狀部件表面的消耗，因此，基于上述各點(diǎn)， 設(shè)置電介質(zhì)52的效果較大。
修改部分
A. 實(shí)驗(yàn)條《牛 (實(shí)施例1)
在網(wǎng)狀部件51b與處理容器20的底壁面之間設(shè)置氧化鋁制電介質(zhì)52。
(比較例1)
將網(wǎng)狀部件51b直接固定到處理容器20的底壁面上，使兩個(gè)部件 導(dǎo)電。
B. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)施例1中的載置臺(tái)3與網(wǎng)狀部件51b之間的狀態(tài)如圖7 (a)所 示，比較例1的結(jié)果如圖7 (b)所示。若如圖7 (a)所示，則觀察不 到網(wǎng)狀部件51b附近有顯著發(fā)光，可以看出，在實(shí)施例1的實(shí)驗(yàn)中， 載置臺(tái)3與網(wǎng)狀部件51b之間的放電得到抑制。另一方面，若如圖7 (b)所示，則確認(rèn)在網(wǎng)狀部件51b上面產(chǎn)生亮度強(qiáng)的發(fā)光，可以看出， 在比較例1的實(shí)驗(yàn)中，在載置臺(tái)3與網(wǎng)狀部件51b之間產(chǎn)生比較強(qiáng)的 輝光放電?；谏鲜鰧?shí)驗(yàn)結(jié)果可以確認(rèn)，當(dāng)在網(wǎng)狀部件51b與處理容 器20之間設(shè)置電介質(zhì)52時(shí)，與不設(shè)置電介質(zhì)52時(shí)相比，能夠抑制載 置臺(tái)3與網(wǎng)狀部件51b之間的放電。 (實(shí)驗(yàn)2)在與實(shí)驗(yàn)1相同的條件下，在網(wǎng)狀部件51b上放置硅晶片的小塊， 向載置臺(tái)3施加7分鐘的高頻電力，測(cè)量設(shè)置電介質(zhì)52時(shí)和不設(shè)置電 介質(zhì)52時(shí)、其間的小塊的削減量。
A. 實(shí)驗(yàn)條件 (實(shí)施例2)
在網(wǎng)狀部件51b與處理容器20之間設(shè)置電介質(zhì)52。 (比較例2)
將網(wǎng)狀部件51b直接固定到處理容器20的底壁面上，使兩個(gè)部件 通電。
B. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
若根據(jù)實(shí)施例2、比較例2的結(jié)果，則設(shè)置電介質(zhì)52時(shí)的實(shí)施例 2中的小片削減量741A、比沒有設(shè)置電介質(zhì)52時(shí)的比較例2的削減量 1186A大約小40y。左右。其結(jié)果是，通過設(shè)置電介質(zhì)52，能夠抑制載 置臺(tái)3與網(wǎng)狀部件51b之間產(chǎn)生放電，減小對(duì)其周圍部件的損壞、損 耗。在這，在進(jìn)行實(shí)施例2以及比較例2的實(shí)驗(yàn)的較短時(shí)間內(nèi)，不能 確認(rèn)在蝕刻處理裝置2內(nèi)是否產(chǎn)生嚴(yán)重打火。但是，如背景技術(shù)中所 述，在實(shí)際的基板S蝕刻工序中，由于長時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)蝕刻處理裝置2， 因此，當(dāng)沒有設(shè)置電介質(zhì)52時(shí)，其間，載置臺(tái)3與上部電極4之間的 電容耦合不穩(wěn)定，產(chǎn)生嚴(yán)重打火的可能性變大?？梢灶A(yù)料，產(chǎn)生嚴(yán)重 打火時(shí)，產(chǎn)生嚴(yán)重打火的部分的損壞、損耗比上述比較例2所示消減 量大很多，另外，即使不產(chǎn)生嚴(yán)重打火，當(dāng)產(chǎn)生圖7 (b)所示的發(fā)光 時(shí)，也會(huì)加速網(wǎng)狀部件表面的消耗，因此，基于上述各點(diǎn)，設(shè)置電介 質(zhì)52的效果很大。
權(quán)利要求
1.一種等離子體處理裝置，其向在處理容器內(nèi)相互相對(duì)設(shè)置的陽極電極和陰極電極之間施加高頻電力，使處理氣體等離子體化，對(duì)被處理體進(jìn)行等離子體處理，其特征在于，包括排氣口，其配置在所述陰極電極周邊，對(duì)所述處理氣體進(jìn)行排氣；導(dǎo)電性部件，其覆蓋該排氣口，且具備使向該排氣口排出的處理氣體流通的開口部；以及電介質(zhì)，其設(shè)置在該導(dǎo)電性部件與所述處理容器的導(dǎo)電性壁部之間。
2. 如權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于 所述導(dǎo)電性部件為金屬，所述電介質(zhì)為陶瓷。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的等離子體處理裝置，其特征在于 所述導(dǎo)電性部件為網(wǎng)狀。
4. 如權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于 具有覆蓋所述排氣口且設(shè)置在該排氣口周邊部的第一導(dǎo)電性部件、和覆蓋該第一導(dǎo)電性部件的上方側(cè)空間且與該第一導(dǎo)電性部件分 開地設(shè)置的第二導(dǎo)電性部件，所述導(dǎo)電性部件為第二導(dǎo)電性部件。
5. 如權(quán)利要求4所述的等離子體處理裝置，其特征在于 所述第一導(dǎo)電性部件和所述第二導(dǎo)電性部件為金屬，所述電介質(zhì)為陶瓷。
6. 如權(quán)利要求4或5所述的等離子體處理裝置，其特征在于 所述第一導(dǎo)電性部件和所述第二導(dǎo)電性部件為網(wǎng)狀。
7. 如權(quán)利要求4或5所述的等離子體處理裝置，其特征在于 所述第一導(dǎo)電性部件為網(wǎng)狀，所述第二導(dǎo)電性部件為平板狀。
8. 如權(quán)利要求4或5所述的等離子體處理裝置，其特征在于還具備在所述第一導(dǎo)電性部件與所述處理容器的導(dǎo)電性壁部之間 設(shè)置的第二電介質(zhì)。
9. 如權(quán)利要求1或2所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述陰極電極以及排氣口設(shè)置在所述處理容器的下部。
10. 如權(quán)利要求1或2所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述被處理體為面積大于或等于4.0m2的矩形基板。
11. 如權(quán)利要求1或2所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述氣體為負(fù)性氣體。
12. 如權(quán)利要求1或2所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述等離子體處理在大于或等于0.67Pa、小于或等于27Pa的范圍 內(nèi)的壓力氣氛下進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明提供一種平行平板型等離子體處理裝置中能夠抑制陰極電極與覆蓋排氣口的網(wǎng)狀部件之間產(chǎn)生異常放電的等離子體處理裝置。等離子體處理裝置(2)向在處理容器(20)內(nèi)相對(duì)設(shè)置的陽極電極(氣體噴淋頭(40))和陰極電極(載置臺(tái)(3))之間施加高頻電力，使處理氣體等離子體化，對(duì)被處理體(S)進(jìn)行等離子體處理，其中，具備開口部的導(dǎo)電性部件(網(wǎng)狀部件51)配置在上述陰極電極周邊，覆蓋排出處理氣體的排氣口，電解質(zhì)(52)設(shè)置在導(dǎo)電性部件與處理容器(20)的導(dǎo)電性壁部之間。
文檔編號(hào)H01L21/20GK101552188SQ20091012959
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者佐藤亮, 齊藤均 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社