专利名称：电感耦合等离子用天线单元以及电感耦合等离子处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在对平板显示器(FPD :Flat Panel Display)制造用的玻璃基板等矩形基板实施电感耦合等离子处理时所使用的电感耦合等离子用天线单元、以及使用了该电感耦合等离子用天线单元的电感耦合等离子处理装置。
背景技术：
在液晶显示器(IXD :Liquid Crystal Display)等的平板显示器(FPD)制造エ序中，存在对玻璃制的矩形基板进行等离子蚀刻、成膜处理等的等离子处理的ェ序，为了进行这样的等离子处理而使用等离子蚀刻装置、等离子CVD (Chemical Vapor Deposition :化学气相沉积)成膜装置等各种等离子处理装置。以往，大多使用电容耦合等离子处理装置作为等离子处理装置，但是，近年来，具有能够得到高真空度且高密度的等离子这样的优点的电感稱合等离子(Inductively Coupled Plasma :ICP)处理装置受到关注。
电感耦合等离子处理装置，在构成对被处理基板进行收容的处理容器的顶壁的电介质窗的上侧配置高频天线，向处理容器内供给处理气体的同时向该高频天线供给高频电力，从而使处理容器内产生电感耦合等离子，并利用该电感耦合等离子对被处理基板实施规定的等离子处理。作为高频天线，大多使用形成平面状的规定图案的平面线圈天线。在使用了平面线圈天线的电感耦合等离子处理装置中，在处理容器内的、平面天线正下方的空间生成等离子，但是，由于此时与天线正下方的各位置的电场强度成比例地具有等离子密度高的区域和等离子密度低的区域的分布，所以平面天线的图案形状成为决定等离子密度分布的重要因素。在对用于制造FPD的矩形基板实施等离子处理的情况下，使用整体形状为与矩形基板对应的形状的天线作为平面天线。例如，专利文献I中公开了整体形成矩形的平面天线，其具有构成外侧部分的、配置区域形成框架状的外侧天线部；和设置于外侧天线部之中并构成内侧部分的、配置区域同样形成框架状的内侧天线部。在专利文献I所公开的平面天线中，外侧天线部以及内侧天线部以将四条天线每隔90°错开位置且整体形成大致框架形状的方式配置为漩涡状。通常，等离子因试图以各向同性的方式扩散所以具有试图形成轴对称的性质，即使在使用了这样的框架形状的天线的情况下，角部的等离子仍处于减弱的趋势，因此，使角部的匝数比边的中央部的匝数多(參照专利文献I的图2)。专利文献I :日本特开平2007-311182号公报然而，近年来，要求进ー步精细地控制矩形基板的外侧区域的角部和边中央的等离子分布，专利文献I的技术有时很难应对该要求。例如，虽然存在在矩形基板的外侧区域抑制边中央部的蚀刻率而提高角部的蚀刻率等要求，但专利文献I的技术很难应对这样的要求
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其课题在于提供能够进行矩形基板的外侧区域的等离子分布控制的电感耦合等离子用天线单元、以及电感耦合等离子处理装置。为了解决上述课题，在本发明的第一观点中，提供ー种电感耦合等离子用天线单元，具有在电感耦合等离子处理装置的处理室内生成用于对矩形基板进行等离子处理的电感耦合等离子的、线圈状的天线，其中，在上述天线中，形成感应电场的部分整体构成与上述矩形基板对应的矩形平面，并且上述天线具有将多条天线电线卷绕成漩涡状而成的第一天线部第二天线部，上述第一天线部的多条天线电线被设置成，形成上述矩形平面的四个角部、并且在与上述矩形平面不同的位置将上述四个角部结合起来，上述第二天线部的多条天线电线被设置成，形成上述矩形平面的四条边的中央部、并且在与上述矩形平面不同的位置将上述四条边的中央部结合起来，分别单独地向上述第一天线部和上述第二天线部供给高频电力。 在上述第一观点中，可形成如下结构，即，构成上述第一天线部的上述多条天线电线具有形成上述角部的第一平面部；和作为上述第一平面部之间的部分的、向上述第一平面部的上方退避的状态的第一立体部，构成上述第二天线部的上述多条天线具有形成 上述边的中央部的第二平面部；和作为上述第二平面部之间的部分的、向上述第二平面部的上方退避的状态的第二立体部。另外，上述第一天线部以及上述第二天线部均将四条天线电线每隔90°错开位置地卷绕而成。在本发明的第二观点中，提供一种电感耦合等离子用天线单元，其特征在于，具有在电感耦合等离子处理装置的处理室内生成用于对矩形基板进行等离子处理的电感耦合等离子的、多条线圈状的天线，在上述多条天线中，形成感应电场的部分整体构成矩形平面，这些天线配置为同心状，其中，上述多条天线的至少最外周的天线，其矩形平面与上述矩形基板对应，并且具有将多条天线电线卷绕成漩涡状而成的第一天线部和第二天线部，上述第一天线部的多条天线电线被设置成，形成上述矩形平面的四个角部、并且在与上述矩形平面不同的位置将上述四个角部结合起来，上述第二天线部的多条天线电线被设置成，形成上述矩形平面的四条边的中央部、并且在与上述矩形平面不同的位置将上述四条边的中央部结合起来，分别单独地向上述第一天线部和上述第二天线部供给高频电力。在本发明的第三观点中，提供ー种电感耦合等离子处理装置，其特征在干，具备处理室，其收容矩形基板并实施等离子处理；载置台，其在上述处理室内载置矩形基板；处理气体供给系统，其向上述处理室内供给处理气体；排气系统，其对上述处理室内进行排气；电感耦合等离子用天线单元，其具有在上述处理室内生成用于对矩形基板进行等离子处理的电感耦合等离子的、线圈状的天线；以及供电机构，其向上述天线供给高频电力，在上述天线中，形成感应电场的部分整体构成与上述矩形基板对应的矩形平面，并且上述天线具有将多条天线电线卷绕成漩涡状而成的第一天线部和第二天线部，上述第一天线部的多条天线电线被设置成，形成上述矩形平面的四个角部、并且在与上述矩形平面不同的位置将上述四个角部结合起来，上述第二天线部的多条天线电线被设置成，形成上述矩形平面的四条边的中央部、并且在与上述矩形平面不同的位置将上述四条边的中央部结合起来，上述供电机构分别单独地向上述第一天线部和上述第二天线部供给高频电力。在本发明的第4观点中，提供ー种电感耦合等离子处理装置，其特征在于，具备处理室，其收容矩形基板并实施等离子处理；载置台，其在上述处理室内载置矩形基板；处理气体供给系统，其向上述处理室内供给处理气体；排气系统，其对上述处理室内进行排气；电感耦合等离子用天线单元，其具有在上述处理室内生成用于对矩形基板进行等离子处理的电感耦合等离子的、多条线圈状的天线；以及供电机构，其向上述天线供给高频电力，在上述多条天线中，形成感应电场的部分整体构成矩形平面，这些天线配置为同心状，上述多条天线的至少最外周的天线，其矩形平面与上述矩形基板对应，并且具有将多条天线电线卷绕成漩涡状而成的第一天线部和第二天线部，上述第一天线部的多条天线电线被设置成，形成上述矩形平面的四个角部、并且在与上述矩形平面不同的位置将上述四个角部结合起来，上述第二天线部的多条天线被设置成，形成上述矩形平面的四条边的中央部、并且在与上述矩形平面不同的位置将上述四条边的中央部结合起来，上述供电机构分别单独地向上述第一天线部和上述第二天线部供给高频电力。根据本发明，在天线中，形成感应电场的部分整体构成与矩形基板对应的矩形平面，第一天线部的多条天线电线被设置成，形成矩形平面的四个角部、并且在与矩形平面不同的位置将四个角部结合起来，第二天线部的多条天线电线被设置成，形成矩形平面的四条边的中央部、并且在与矩形平面不同的位置将四条边的中央部结合起来，分别独立地向第一天线部和第二天线部供给高频电力，因此，能够对角部和边的中央部的电场强度进行 控制，从而能够进行矩形基板的外侧区域的等离子分布控制。
图I是表示本发明的ー实施方式所涉及的电感耦合等离子处理装置的剖视图。图2是表示图I的电感耦合等离子处理装置所使用的天线单元的一个例子的俯视图。图3是表示图2的天线单元所使用的高频天线的第一天线部的俯视图。图4是表示图2的天线单元所使用的高频天线的第一天线部的立体图。图5是表示图2的天线单元所使用的高频天线的第二天线部的俯视图。图6是表示图2的天线单元所使用的高频天线的第二天线部的立体图。图7是表示用于实现第一天线部与第二天线部的単独的电流控制的其他方式的图。图8是表示用于实现第一天线部与第二天线部的単独的电流控制的其他方式的图。图9是表示具备外侧天线和内侧天线的天线单元的例子的俯视图。图10是表示具备外侧天线和内侧天线的天线单元的其他例子的俯视图。图11是表示除了外侧天线和内侧天线以外还具备中间天线的天线单元的例子的俯视图。附图标记说明I...主体容器；2...电介质壁(电介质部件)；3...天线室；4...处理室；13...高频天线；13a...第一天线部；13b...第二天线部；14...整合器；15...高频电源；15a...第一高频电源；15b...第二高频电源；16a、16b...供电部件；19、19a、19b...供电线；20...处理气体供给系统；22a、22b...端子；23...载置台；30...排气装置；50、50a、50b,50c. · ·天线单元;61、62、63、64、71、72、73、74、91、92、93、94· 天线；61a、62a、63a、64a、71a、72a、73a、74a. 平面部;61b、62b、63b、64b、71b、72b、73b、74b. · ·立体部；69、79...供电线；80...控制部；81...用户接ロ ；82...存储部；83...功率分配器；84...阻抗调整机构；98...弯曲部；113、123...内侧天线；113a...第一天线部；113b...第二天线部；133...中间天线；G...矩形基板。
具体实施例方式以下，參照附图对本发明的实施方式进行说明。图I是表示本发明的ー实施方式所涉及的电感耦合等离子处理装置的剖视图。该装置在矩形基板、例如FPD用玻璃基板上形成薄膜晶体管时对金属膜、ITO (IndiumTinOxide :氧化铟锡)膜、氧化膜等的蚀刻、抗蚀膜的灰化处理中使用。作为FPD,举例示出液晶显示器、电致发光(Electro Luminescence ；EL)显不器、等离子显不器(PDP :Plasma Display Panel)等。该等离子处理装置具有由导电性材料、例如内壁面进行了阳极氧化处理的铝构成 的方筒形状的气密的主体容器I。该主体容器I可分解地被组装，并通过接地线Ia接地。利用电介质壁2将主体容器I上下地划分为天线室3以及处理室4。因此，电介质壁2构成处理室4的顶壁。电介质壁2由Al2O3等陶瓷、石英等构成。在电介质壁2的下侧部分嵌入有供给处理气体用的喷淋筐体11。喷淋筐体11设置为十字形，并形成为从下方支承电介质壁2的构造。此外，支承上述电介质壁2的喷淋筐体11，形成为利用多个挂钩(未图不)悬挂于主体容器I的顶棚的状态。该喷淋筐体11由导电性材料构成，优选由金属、例如对其内表面进行了阳极氧化处理以使其不会被处理气体腐蚀而产生污染物的铝构成。在该喷淋筐体11形成有水平地延伸的气体流路12，朝下方延伸的多个气体排放孔12a与该气体流路12连通。另ー方面，在电介质壁2的上表面中央，以与该气体流路12连通的方式设置有气体供给管20a。气体供给管20a从主体容器I的顶棚向其外侧贯通，并与包括处理气体供给源以及阀系统等的处理气体供给系统20连接。因此，在等离子处理中，从处理气体供给系统20供给的处理气体经由气体供给管20a供给至喷淋筐体11内，并从喷淋筐体11下表面的气体排放孔12a向处理室4内排出。在主体容器I的、天线室3的侧壁3a与处理室4的侧壁4a之间设置有向内侧突出的支承架5，电介质壁2载置在该支承架5上。在天线室3内配设有包括高频(RF Radio Frequency)天线13的天线单元50。通过向高频天线13供给高频电力，从而在处理室4内形成感应电场，并且利用该感应电场将从喷淋筐体11供给的处理气体等离子化。其中，天线单元50的详细说明后述。在处理室4内的下方，以隔着电介质壁2与高频天线13对置的方式设置有用于载置矩形基板G的载置台23。载置台23由导电性材料、例如表面进行了阳极氧化处理的铝构成。载置于载置台23的矩形基板G被静电吸盘(未图示)吸附并保持。载置台23收纳于绝缘体框24内，并且被中空的支柱25支承。支柱25将主体容器I的底部維持为气密状态并将其贯通，并被配设于主体容器I外的升降机构(未图示)支承，在将矩形基板G搬入、搬出时利用升降机构沿上下方向驱动载置台23。此外，在收纳载置台23的绝缘体框24与主体容器I的底部之间配置有气密地包围支柱25的波纹管26，由此，即使载置台23上下移动也可保证处理容器4内的气密性。另外，在处理室4的侧壁4a设置有供矩形基板G搬入、搬出的搬入搬出ロ 27a、以及开闭该搬入搬出ロ 27a的闸阀。利用设置于中空的支柱25内的供电线25a经由整合器28将高频电源29与载置台23连接。在等离子处理中，该高频电源29向载置台23施加偏压用的高频电力、例如频率为6MHz的高频电力。利用该偏压用的高频电カ将在处理室4内生成的等离子中的离子有效地导入矩形基板G。并且，为了控制矩形基板G的温度，而在载置台23内设置有由陶瓷加热器等加热机构、冷媒流路等构成的温度控制机构和温度传感器(均未图示)。对 于这些机构、部件的配管、布线，均从中空的支柱25通过而向主体容器I外导出。在处理室4的底部，经由排气管31连接有包括真空泵等的排气装置30。利用该排气装置30将处理室4排气，从而在等离子处理中将处理室4内设定、維持为规定的真空气氛(例如I. 33Pa)。在载置于载置台23的矩形基板G的背面侧形成有冷却空间(未图示)，并设置有用于供给压カ恒定的热传递用气体亦即He气体的He气体流路41。通过这样向矩形基板G的背面侧供给热传递用气体，能够避免矩形基板G在真空下产生温度上升或温度变化。 该等离子处理装置的各结构部构成为，与由微处理器(计算机)构成的控制部80连接并由其控制。另外，在控制部80连接有由键盘、显示器等构成的用户接ロ 81，操作人员通过键盘进行用于管理等离子处理装置的命令输入等的输入操作，显示器可视化地显示等离子处理装置的运转状況。并且，在控制部80连接有存储部82，在存储部82中存储有用于在控制部80的控制下实现由等离子处理装置执行的各种处理的控制程序、用于使等离子处理装置的各结构部按照处理条件执行处理的程序即处理程序段(process recipe).处理程序段存储于存储部82中的存储介质。存储介质可以是内置于计算机的硬盘、半导体存储器，也可以是⑶ROM、DVD、闪存等可移动的设备。另外，也可以从其他装置经由例如专用线路适当地传送程序段。而且，根据来自用户接ロ 81的指示等按照需要从存储部82调出任意的处理程序段并使控制部80执行该程序段，从而使等离子处理装置在控制部80的控制下执行所希望的处理。接下来，对上述天线单元50详细地进行说明。图2是表示图I的装置的天线单元所使用的天线单元的一个例子的俯视图，图3是表示图2的天线单元所使用的高频天线的第一天线部的俯视图，图4是表示图2的天线単元所使用的高频天线的第一天线部的立体图，图5是表示图2的天线单元所使用的高频天线的第二天线部的俯视图，图6是表示图2的天线单元所使用的高频天线的第二天线部的立体图。如图2所示，在天线单元50的高频天线13中，与形成有助于生成等离子的感应电场的电介质壁2相対的部分，整体构成与矩形基板G对应的矩形状(框架状)平面，并且高频天线13具有将多条天线电线卷绕成漩涡状而形成的第一天线部13a和第二天线部13b。第一天线部13a的天线电线被设置成，形成矩形平面的四个角部、并且在与矩形平面不同的位置将四个角部结合。另外，第二天线部13b的天线被设置成，形成矩形平面的四条边的中央部、并且在与矩形平面不同的位置将这四条边的中央部結合。经由设置于气体供给配管20a周围的四个端子22a以及供电线69向第一天线部13a供电，经由设置于气体供给配管20a周围的四个端子22b以及供电线79向第二天线部13b供电。如图I所示，在第一天线部13a的四个端子22a均连接有第一供电部件16a，在第ニ天线部13b的四个端子22b均连接有第二供电部件16b (图I中均只示出一根)。四根第一供电部件16a与供电线19a连接，四根第二供电部件16b与供电线19b。在供电线19a连接有整合器14a以及第ー高频电源15a，在供电线19b连接有整合器14b以及第ニ高频电源15b。由此，从第一高频电源15a以及第二高频电源15b分别独立地向第一天线部13a以及第二天线部13b供给例如频率为13. 56MHz的高频电力，从而能够利用控制部80独立地控制向第一天线部13a以及第二天线部13b供给的电流值。利用由绝缘部件构成的隔离件17将高频天线13从电介质壁2分离地配置，该配置区域与矩形基板G对应。如图3以及图4所示，高频天线13的、形成上述矩形平面的四个角部的第一天线部13a构成将四条天线电线61、62、63、64卷绕从而平面形状形成框架状的多重(四重)天 线。具体而言，天线61、62、63、64每隔90°错开位置地卷绕，并且形成与电介质壁2相対的上述矩形平面的四个角部的部分形成平面部61a、62a、63a、64a，这些平面部61a、62a、63a、64a之间的部分形成向上方退避以处于与矩形平面不同的位置的状态的立体部61b、62b、63b、64b。这些立体部61b、62b、63b、64b配置于无助于生成等离子的位置。另外，如图5以及图6所示，高频天线13的、构成上述矩形平面的四条边的中央部的第二天线部13b，构成将四条天线电线71、72、73、74卷绕从而平面形状形成框架状的多重(四重)天线。具体而言，天线电线71、72、73、74每隔90°错开位置地卷绕，并且形成与电介质壁经由上述四个端子22a以及供电线69向第一天线部13a的天线电线61、62、63、64供电，经由上述四个端子22b以及供电线79向第二天线部13b的天线电线71、72、73、74供电。接下来，对使用如以上那样构成的电感耦合等离子处理装置对矩形基板G实施等离子蚀刻处理时的处理动作进行说明。首先，在打开了闸阀27的状态下利用搬运机构将矩形基板G从闸阀27 (未图示)搬入处理室4内并载置于载置台23的载置面后，利用静电吸盘(未图示)将矩形基板G固定在载置台23上。接下来，从喷淋筐体11的气体排放孔12a向处理室4内排放从处理气体供给系统20向处理室4内供给的处理气体，并且，利用排气装置30经由排气管31对处理室4内进行真空排气，从而将处理室内维持为例如O. 66Pa 26. 6Pa左右的压カ气氛。另外，此时，为了避免矩形基板G的温度上升或温度变化，而经由He气体流路41向矩形基板G的背面侧的冷却空间供给作为热传递用气体的He气体。接下来,从第一高频电源15a以及第二高频电源15b,分别向高频天线13的构成角部的第一天线部13a、以及构成边中央部的第二天线部13b施加例如13. 56MHz的高频，由此，经由电介质壁2在处理室4内形成与矩形基板G对应的感应电场。在处理室4内利用这样形成的感应电场将处理气体等离子化，从而在与矩形基板G对应的区域内生成均匀的高密度的电感耦合等离子。其结果，在高频天线13中，由与电介质壁2相対的部分的第一天线部13a和第二天线部13b构成的整体形状形成为与矩形基板G对应的框架状，因此，能够对矩形基板G整体供给等离子。如以上所述，像以往那样仅将天线电线形成为框架状则角部的等离子处于减弱的趋势，因此，在上述专利文献I中使角部的天线的匝数比边的中央部多来实现等离子的均匀性，但是，近年来要求进ー步精细地控制矩形基板的外侧区域的角部和边中央的等离子分布，而专利文献I的技术很难应对该要求。因此，在本实施方式中，在高频天线13中，形成有助于生成等离子的感应电场的、与电介质壁2相対的部分，整体构成与矩形基板G对应的矩形状(框架状)平面，并且高频天线13构成为，具有天线电线形成四个角部的第一天线部13a、和天线电线构成四条边的中央部的第二天线部13b,从第一高频电源15a以及第二高频电源15b分别独立地向第一天线部13a以及第二天线部13b供给高频电力，并利用控制部80对流过第一天线部13a以及第ニ天线部13b的电流值进行控制，因此，能够更精细地控制矩形基板G的外侧区域的角部和边中央的等离子分布，从而能够进行所希望的等离子处理。另外，第一天线部13a构成将四条天线电线61、62、63、64每隔90°错开位置地卷 绕的、平面形状为框架状的多重(四重)天线，在与四个角部对应的位置形成与电介质壁2相对的、有助于生成等离子的平面部61a、62a、63a、64a，这些平面部61a、62a、63a、64a之间的部分形成向上方退避以便无助于生成等离子的立体部61b、62b、63b、64b，第二天线部13b也构成将四条天线电线71、72、73、74每隔90°错开位置地卷绕的、平面形状为框架状的多重(四重)天线，在与四条边中央部对应的位置形成与电介质壁2相対的、有助于生成等离子的平面部71a、72a、73a、74a，这些平面部71a、72a、73a、74a之间的部分形成向上方退避以便无助于生成等离子的立体部71b、72b、73b、74b，第一天线部13a以及第二天线部13b基本上均遵循以往的多重天线的形式，并且利用将它们组合而成的比较简单的结构能够实现独立地控制角部和边中央部的等离子分布。此外，以上示出了利用与角部对应的第一天线部13a和与边中央对应的第二天线部这两个天线部构成框架状的高频天线13并能够独立地对它们进行电流控制的例子，但也可以利用三个以上的天线部构成高频天线13并能够独立地对它们进行电流控制。例如，可以将边中央划分为第二天线部和第三天线部两个天线部，此外，还可以构成为，将边中央划分为三个天线部，将划分成的三个天线部的正中间部分设为第二天线部，将夹着正中间部分的两侧部分设为第三天线部。也可以是其他根据上述结构得到的结构。另外，除了在第一天线部13a和第二天线部13b连接单独的高频电源来进行电流值控制以外，还可以如图7所示,在利用功率分配器(Power splitter) 83将来自ー个高频电源15的高频电カ分割后，经由整合器14a、14b分别向第一天线部13a和第二天线部13b供给高频电力，从而对第一天线部13a和第二天线部13b进行电流值控制。由此，使用ー个高频电源即可，故能够减轻设备负担。另外，如图8所示，可以通过在供电线19a和19b中的任意一条供电线设置由可变电容等构成的阻抗调整机构84，来对第一天线部13a和第二天线部13b进行电流值控制。此时，只要设置ー个高频电源15和ー个整合器14即可，从而能够进ー步减轻设备负担。接下来，对天线単元的其他例子进行说明。图9是表示天线单元的其他例子的俯视图。若矩形基板G大型化，则只凭借轮廓为矩形的框架状的高频天线13，由于中央部分的等离子能量减弱，而很难形成均匀的等离子。因此，如图9所示，在本例中，将上述高频天线13配置为外侧天线并在其内侧同心状地配置轮廓为矩形的框架状的内侧天线113来构成天线单元50a，提高与矩形基板G的中央部对应的内侧区域的等离子密度来使等离子密度更加均匀。在本例中，内侧天线113具有与上述高频天线13相同的结构。即，与电介质壁2相対的部分的平面形状整体形成框架状，具有构成其中的四个角部的第一天线部113a、和构成各边的中央部的第二天线部113b。而且，与构成外侧天线的高频天线13相同地,独立地控制第一天线部113a的电流值和第二天线部113b的电流值。由此，也能够调整内侧天线113的角部和边中央部的等离子密度分布，从而能够使等离子密度更加均匀。但是，由于更加明显地呈现出边中央和角部的等离子密度不均匀的情况的是外周部，因此，如果仅通过将外侧天线形成高频天线13的结构便能够充分地控制等离子密度分布，则对于内侧天线无需必须形成与高频天线13相同的结构，只要至少外侧天线能够独立地控制角部和边中央部的电流值，则并无特别限定。例如，也可以是具有图10所示那样的内侧天线123的天线单元50b。S卩，内侧天线123构成为，将四条天线电线91、92、93、94卷绕从而整体形成漩涡状的多重(四重)天线。具体而言，天线电线91、92、93、94每隔90°错开位置地卷绕，天线电线的配置区域形成大致框架状，处于等离子减弱的趋势的角部的匝 数比边的中央部的匝数多。在图示的例子中，角部的匝数为3，边的中央部的匝数为2。另夕卜，以由内侧天线123的外侧轮廓线以及内侧轮廓线围住的等离子生成区域相对于贯穿对置的两条边的中心线对称(镜面对称)的方式在各天线电线形成有曲拐部(弯曲部)98，因此能够使等离子生成区域与矩形基板G正对。即，能够生成与矩形基板G正对的状态的等离子，从而能够提高等离子的均匀性。另外，可以使用上述专利文献I那样的通常的多重天线作为内侧天线。并且，可以同心状地配置三个以上框架状的天线。该情况下，需要至少靠最外侧的天线能够至少在角部和边中央这两个部分独立地进行电流控制。另外，如图11所示，也可以是将结构与上述第一天线部13a相同的中间天线133设置于外侧天线13与内侧天线123之间的天线单元50c。根据这样的结构，能够进行仅强化外侧天线13与内侧天线123之间的区域的角部这样的、局部的等离子分布控制，从而能够提高等离子分布的控制性。能够代替上述中间天线133而在外侧天线13与内侧天线123之间设置结构与第二天线部13b相同的中间天线并进行局部的等离子分布控制。此外，还可以代替中间天线133而设置由与天线部13a相同的天线部和与天线部13b相同的天线部构成的、与外侧天线13相同的天线。即，在由外侧天线、中间天线、内侧天线构成的三重天线中，外侧天线和中间天线形成本申请所公开的分割天线的结构。根据该结构，能够实现即使在应处理的基板进ー步大型化的情况下也能够进行均匀的处理的等离子处理装置。此夕卜，内侧天线当然也不局限于内侧天线123的结构。此外，本发明并不局限于上述实施方式而能够进行各种变形。例如，天线中的天线电线的布局并不局限于上述实施方式中示出的布局，只要具有至少覆盖矩形基板的外周部的矩形轮廓，与矩形基板的外周对应的部分具有至少两个区域并能够独立地控制这些区域的电流值，则并无特别限制。另外，虽然示出了天线电线的匝数为3的例子，但并不局限于此。并且，虽然将天线构成为将四条天线电线卷绕从而整体形成漩涡状的四重天线，但也能够构成四重以外的多重天线。
另外，在上述实施方式中，对利用电介质壁构成处理室的顶棚部，并将天线配置于位于处理室外部的顶棚部的电介质壁的上表面的结构进行了说明，但如果能够利用电介质壁将天线与等离子生成区域之间隔断，则也可以是将天线配置于处理室内的结构。另外，在上述实施方式中示出了将本发明适用于蚀刻装置的情况，但是也 能够适用于CVD成膜等其他等离子处理装置。另外，虽然示出了使用FPD基板作为矩形基板的例子，但是也能够适用于对太阳电池等其他矩形基板进行处理的情況。
权利要求
1.一种电感稱合等离子用天线单元， 具有在电感耦合等离子处理装置的处理室内生成用于对矩形基板进行等离子处理的电感耦合等离子的、线圈状的天线， 其特征在干， 在所述天线中，形成感应电场的部分整体构成与所述矩形基板对应的矩形平面，并且，所述天线具有将多条天线电线卷绕成漩涡状而成的第一天线部第二天线部， 所述第一天线部的多条天线电线被设置成，形成所述矩形平面的四个角部、并且在与所述矩形平面不同的位置将所述四个角部结合起来， 所述第二天线部的多条天线电线被设置成，形成所述矩形平面的四条边的中央部、并且在与所述矩形平面不同的位置将所述四条边的中央部结合起来， 分别单独地向所述第一天线部和所述第二天线部供给高频电力。
2.根据权利要求I所述的电感耦合等离子用天线单元，其特征在干， 构成所述第一天线部的所述多条天线电线具有形成所述角部的第一平面部；和作为所述第一平面部之间的部分的、向所述第一平面部的上方退避的状态的第一立体部， 构成所述第二天线部的所述多条天线电线具有形成所述边的中央部的第二平面部、和作为所述第二平面部之间的部分的、向所述第二平面部的上方退避的状态的第二立体部。
3.根据权利要求I或2所述的电感耦合等离子用天线单元，其特征在干， 所述第一天线部以及所述第二天线部均将四条天线电线每隔90°错开位置地卷绕而成。
4.一种电感稱合等离子用天线单元， 具有在电感耦合等离子处理装置的处理室内生成用于对矩形基板进行等离子处理的电感耦合等离子的、多条线圈状的天线，并且在所述多条天线中，形成感应电场的部分整体构成矩形平面、且这些天线配置为同心状， 其特征在干， 所述多条天线的至少最外周的天线，其矩形平面与所述矩形基板对应，并且具有将多条天线电线卷绕成漩涡状而成的第一天线部和第二天线部， 所述第一天线部的多条天线电线被设置成，形成所述矩形平面的四个角部、并且在与所述矩形平面不同的位置将所述四个角部结合起来， 所述第二天线部的多条天线电线被设置成，形成所述矩形平面的四条边的中央部、并且在与所述矩形平面不同的位置将所述四条边的中央部结合起来， 分别单独地向所述第一天线部和所述第二天线部供给高频电力。
5.根据权利要求4所述的电感耦合等离子用天线单元，其特征在干， 所述多条天线中的、除所述最外周的天线以外的任意一条天线，具有多条天线电线，并具有其中一部分天线电线构成配置于所希望的部分的、形成感应电场的部分，而剩余部分的天线电线为不形成感应电场的退避部的结构。
6.ー种电感耦合等离子处理装置，其特征在干， 具备 处理室，其收容矩形基板并实施等离子处理；载置台，其在所述处理室内载置矩形基板； 处理气体供给系统，其向所述处理室内供给处理气体； 排气系统，其对所述处理室内进行排气； 电感耦合等离子用天线单元，其具有在所述处理室内生成用于对矩形基板进行等离子处理的电感耦合等离子的、线圈状的天线；以及供电机构，其向所述天线供给高频电カ， 在所述天线中，形成感应电场的部分整体构成与所述矩形基板对应的矩形平面，并且所述天线具有将多条天线电线卷绕成漩涡状而成的第一天线部和第二天线部， 所述第一天线部的多条天线电线被设置成，形成所述矩形平面的四个角部、并且在与所述矩形平面不同的位置将所述四个角部结合起来， 所述第二天线部的多条天线电线被设置成，形成所述矩形平面的四条边的中央部、并且在与所述矩形平面不同的位置将所述四条边的中央部结合起来， 所述供电机构分别単独地向所述第一天线部和所述第二天线部供给高频电力。
7.—种电感耦合等离子处理装置，其特征在干， 具备 处理室，其收容矩形基板并实施等离子处理； 载置台，其在所述处理室内载置矩形基板； 处理气体供给系统，其向所述处理室内供给处理气体； 排气系统，其对所述处理室内进行排气； 电感耦合等离子用天线单元，其具有在所述处理室内生成用于对矩形基板进行等离子处理的电感耦合等离子的、多条线圈状的天线；以及供电机构，其向所述天线供给高频电カ， 在所述多条天线中，形成感应电场的部分整体构成矩形平面，这些天线配置为同心状，所述多条天线的至少最外周的天线，其矩形平面与所述矩形基板对应，并且具有将多条天线电线卷绕成漩涡状而成的第一天线部和第二天线部， 所述第一天线部的多条天线电线被设置成，形成所述矩形平面的四个角部、并且在与所述矩形平面不同的位置将所述四个角部结合起来， 所述第二天线部的多条天线电线被设置成，形成所述矩形平面的四条边的中央部、并且在与所述矩形平面不同的位置将所述四条边的中央部结合起来， 所述供电机构分别単独地向所述第一天线部和所述第二天线部供给高频电力。
8.根据权利要求6或7所述的电感耦合等离子处理装置，其特征在干， 还具有对流过所述第一天线部的电流值、和流过所述第二天线部的电流值进行控制的控制部。
全文摘要
本发明提供能够进行矩形基板的外侧区域的等离子分布控制的电感耦合等离子用天线单元。在天线单元(50)中，天线(13)的形成感应电场的部分整体构成与矩形基板(G)对应的矩形平面，并且，天线(13)具有将多条天线电线卷绕成漩涡状而成的第一天线部(13a)和第二天线部(13b)，第一天线部(13a)的多条天线电线被设置成，形成矩形平面的四个角部、并且在与矩形平面不同的位置将四个角部结合起来，第二天线部(13b)的多条天线电线被设置成，形成矩形平面的四条边的中央部、并且在与矩形平面不同的位置将四条边的中央部结合起来。
文档编号H05H1/46GK102821534SQ20121018957
公开日2012年12月12日 申请日期2012年6月8日 优先权日2011年6月8日
发明者佐藤亮, 齐藤均 申请人:东京毅力科创株式会社