专利名称：等离子体处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对基板实施等离子体处理的感应耦合型的等离子体处理装置。
背景技术：
在半导体设备和以液晶显示装置(LCD)为代表的FPD(Flat Panel Display 平板显示器)的制造工序中，已知有对以玻璃基板为代表的各种基板实施等离子体处理的等离子体处理装置。等离子体处理装置由等离子体的生成方法的不同，可大致分为电容耦合型等离子体处理装置和感应耦合型等离子体处理装置。感应耦合型等离子体处理装置(以下称为“ICP处理装置”。)，经由设置在处理室 (腔室)的一部分的石英等电介质，对配置在腔室的外部的漩涡状、线圈状或螺旋状的高频天线(以下称为“RF天线”。)施加高频电力，在施加了该高频电力的RF天线的周围形成感应磁场，通过基于该感应磁场形成在腔室内的感应电场，生成处理气体的等离子体，用生成的等离子体对基板实施等离子体处理。这样的ICP处理装置，由于主要通过感应电场生成等离子体，所以在能够得到高密度的等离子体方面出色，适用于FPD等的制造中的蚀刻和成膜工序。另外，最近，也在开发用于有效地防止等离子体处理中产生的异物附着于配置在 ICP处理装置的腔室内的电介质的技术等(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2003-209098号公报
发明内容
发明想要解决的问题 但是，在这样的ICP处理装置中，即使例如多重地配置RF天线，并控制施加到该RF 天线的等离子体生成用的高频电力(以下称为“激发用RFh”)的功率，也难以产生分布成与 RF天线一一对应的等离子体，存在不能任意地控制腔室内的等离子体分布的问题。图16是用于对在与高频天线所对应的位置不同的位置产生等离子体的状况进行说明的等离子体处理装置的截面图。在图16中，在等离子体处理装置200的腔室201的顶部部分配置有电介质(以下称为“电介质窗”)202。在电介质窗202上方即隔着电介质窗202与腔室201的处理空间S 相邻的空间内，同心圆状地配置有圆环状的RF天线203a和20 。圆环状的RF天线203a 和20 的一端分别经由匹配器与等离子体生成用的高频电源20 和204b电连接，另一端分别与大地电位接地。在这样的等离子体处理装置200中，当施加激发用RFh到RF天线203a和20 时， 不产生与在同心圆状地配置的两个圆环状的RF天线203a和20 各自对应的双重的等离子体，而产生与两个圆环状的RF天线203a和20 的中间部对应的一个圆环状的等离子体
3205。其原因可以认为如下。S卩，当施加激发用Ri711到圆环状的RF天线203a和20 时， 高频电流在RF天线203a和20 流动，在RF天线203a和20 的各自的周围形成感应磁场。于是，对应于所合成的感应磁场强的位置，形成一个圆环状的等离子体205。即，在现有的等离子体处理装置中，难以生成与RF天线203a和20 —一对应的等离子体，存在不能任意地控制腔室内的等离子体分布的问题。本发明的课题是提供一种能够根据功率生成与高频天线一一对应的等离子体，并能够任意地控制处理室内的等离子体分布的等离子体处理装置。用于解决课题的方法为了解决上述课题，本发明的第一方面的等离子体处理装置，其特征在于，包括 对基板实施规定的等离子体处理的可排真空的处理室；在该处理室内载置上述基板的基板载置台；设置成隔着处理空间与该基板载置台相对的电介质窗；设置在隔着该电介质窗与上述处理空间相邻的空间内的多个或多重RF天线；将处理气体供给到上述处理空间的气体供给部；和施加高频电力到上述多个或多重高频天线，通过感应耦合在上述处理空间内产生上述处理气体的等离子体的高频电源，该等离子体处理装置具有感应磁场合成防止机构，该感应磁场合成防止机构防止与上述多个或多重高频天线对应地形成的感应磁场的合成。本发明的第二方面所述的等离子体处理装置，在第一方面所述的等离子体处理装置的基础上，特征在于上述感应磁场合成防止机构为，由在上述电介质窗的上述处理空间侧表面的与上述多个或多重高频天线相互间对应的位置设置的电介质形成的突出部。本发明的第三方面所述的等离子体处理装置，在第一方面或第二方面所述的等离子体处理装置的基础上，特征在于除了具有上述感应磁场合成防止机构以外，上述电介质窗的与上述多个或多重高频天线对应的部分的厚度，比上述电介质体窗的其他部分的厚度薄。本发明的第四方面所述的等离子体处理装置，在第一方面 第三方面中任一项所述的等离子体处理装置的基础上，特征在于除了具有上述感应磁场合成防止机构以外，还在上述电介质窗的与上述多个或多重高频天线相互间对应的位置设置有由与上述电介质窗相比透磁率不同的部件构成的突出部。本发明的第五方面所述的等离子体处理装置，在第四方面所述的等离子体处理装置的基础上，特征在于由与上述电介质窗相比透磁率不同的部件构成的突出部，设置在上述电介质窗的上述处理空间侧表面或与上述处理空间侧表面相反的表面。本发明的第六方面所述的等离子体处理装置，在第四方面或第五方面所述的等离子体处理装置的基础上，特征在于由与上述电介质窗相比透磁率不同的部件构成的突出部，其一部分埋设于上述电介质窗。本发明的第七方面所述的等离子体处理装置，在第一方面 第六方面中任一项所述的等离子体处理装置的基础上，特征在于除了具有上述感应磁场合成防止机构以外，还将上述多个或多重高频天线相互间调整成具有充分的间隔，使得能够避免与上述多个或多重的高频天线对应地生成的感应磁场的合成。本发明的第八方面所述的等离子体处理装置，在第一方面 第七方面中任一项所述的等离子体处理装置的基础上，特征在于除了上述感应磁场合成防止机构以外，进一步还与上述多个或多重高频天线对应地分割上述电介质窗，在分割后的电介质窗相互间配置有与大地电位接地(即与大地电位连接)的导电体。发明效果根据本发明，能够根据功率生成与高频天线一一对应的等离子体，并能够任意地控制处理室内的等离子体分布。
图1是表示本发明的第一实施方式的等离子体处理装置的概略结构的截面图。图2是表示本发明的第二实施方式的等离子体处理装置的主要部分的概略结构的截面图。图3是表示本发明的第三实施方式的等离子体处理装置的主要部分的概略结构的截面图。图4是表示第三实施方式的变形例的主要部分的概略结构的截面图。图5是表示第三实施方式的其他的变形例的主要部分的概略结构的截面图。图6是表示本发明的第四实施方式的等离子体处理装置的主要部分的概略结构的截面图。图7是表示本发明的第五实施方式的等离子体处理装置的主要部分的概略结构的截面图。图8是表示本发明的第六实施方式的等离子体处理装置的主要部分的概略结构的截面图。图9是表示本发明的第七实施方式的等离子体处理装置的主要部分的概略结构的截面图。图10是表示本发明的第七实施方式的变形例的主要部分的概略结构的截面图。图11是表示本发明的第八实施方式的等离子体处理装置的主要部分的概略结构的截面图。图12是表示本发明的第九实施方式的等离子体处理装置的主要部分的概略结构的截面图。图13是表示本发明的第十实施方式的等离子体处理装置的主要部分的概略结构的截面图。图14是表示本发明的第十一实施方式的等离子体处理装置的主要部分的概略结构的截面图。图15是表示本发明的第十二实施方式的等离子体处理装置的主要部分的概略结构的截面图。图16是用于对在与高频天线所对应的位置不同的位置产生等离子体的状况进行说明的等离子体处理装置的截面图。附图符号说明10等离子体处理装置30、30a、30b 电介质窗
31a 31dRF 天线33a、33b 高频电源34、92、94由电介质形成的突出部41、82、112 凹部42、52、62、72 等离子体51a 51c由与电介质窗相比透磁率不同的部件构成的突出部71、81、91 金属
具体实施例方式以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。图1是表示本发明的第一实施方式的等离子体处理装置的概略结构的截面图。该等离子体处理装置例如对液晶显示装置(LCD)制造用的玻璃基板实施蚀刻或成膜等规定的等离子体处理。在图1中，等离子体处理装置10具有收纳处理对象的玻璃基板(以下简称为“基板”)G的处理室(腔室)11，在该腔室11的图中下方配置有载置基板G的圆筒状的载置台 (基座)12。基座12例如主要由表面经过耐酸铝处理的铝构成的基板13构成，基材13隔着绝缘部件14被支承于腔室11的底部。基材13的上部平面为载置基板G的基板载置面， 设置有聚焦环15，以包围基板载置面的周围。在基板13的基板载置面形成有内置有静电电极板16的静电卡盘(ESC) 20。在静电电极板16连接有直流电源17，当施加正的直流电压到静电电极板16时，在载置于基板载置面的基板G的静电电极板16 —侧的面(以下称为“背面”)产生负电位，由此在静电电极板16和基板G的背面之间产生电位差，由起因于该电位差的库仑力或约翰逊-拉别克 (Johnson-Rahbek)力，基板G被吸附保持于基板载置面。在基座12的基材13的内部例如设置有在圆周方向上延伸的环状的制冷剂流路 18。在制冷剂流路18，从冷却单元(省略图示)经由制冷剂用配管19循环供给有低温的制冷剂，例如冷却水或GALDEN (注册商标)。被制冷剂冷却的基座12经由静电卡盘20对基板 G和聚焦环15进行冷却。在基材13和静电卡盘20开口有省略图示的多个传热气体供给孔21。多个传热气体供给孔21与省略图示的传热气体供给部连接，从传热气体供给部向静电卡盘20和基板 G的背面的间隙供给传热气体例如氦气(He)。向静电卡盘20和基板G的背面的间隙供给的氦气，将基板G的热有效地传导给基座12。在基座12的基材13经由供电棒22和匹配器23连接有用于供给高频电力(以下称为“偏置用RFJ)的高频电源M。基座12作为下部电极发挥功能，匹配器23减少来自基座12的高频电力的反射，使高频电力对基座12的施加效率最大。从高频电源M向基座 12施加40MHz以下例如13. 56MHz的偏置用R&，由此将在处理空间S生成的等离子体引入到基板G。在等离子体处理装置10中，在腔室11的内侧壁和基座12的侧面之间形成有侧面排气路26。该侧面排气路沈经由排气管27与排气装置观连接。作为排气装置观的 TMP (Turbo Molecular Pump 涡轮分子泵)和DP (Dry Pump 干式泵)(均省略图示)对腔室
611内进行抽真空来进行减压。具体而言，DP将腔室11内从大气压减压至中真空状态(例如1. 3X IOPa(0. ITorr)以下)，TMP与DP协动将腔室11内减压至比中真空状态压力更低的高真空状态(例如1.3 X KT3Pa (1.0 X I(T5Torr)以下)。另外，腔室11内的压力由APC阀 (省略图示)控制。在腔室11的顶部部分，隔着基座12和处理空间S相对地配置有电介质窗30。电介质窗30例如是由石英板构成的密封状的部件，使磁力线透过。在电介质窗30的上部空间29，同心圆状且例如与基座12同轴状地配置有圆环状的RF天线31a和31b。圆环状的 RF天线31a和31b例如通过由绝缘体形成的固定部件(省略图示)，固定于电介质窗30的与上部空间S侧的表面相反的表面(以下称为“上表面”)。RF天线31a和31b的一端分别经由匹配器32a、32b与等离子体生成用的高频电源33a和33b电连接，另一端分别与大地电位接地。高频电源33a和3 输出适合通过高频放电生成等离子体的固定频率，例如13.56MHz的高频电力(RFh)，并将其施加到RF天线 31a和31b。匹配器32a、32b的功能与匹配器23的功能相同。在电介质窗30的下方的腔室11的侧壁，沿腔室11的内周设置有环状的支管36， 该环状的支管36经由气体流路与处理气体供给源37连接。在环状的支管36例如等间隔地设置有多个气体排出口 36a，将从处理气体供给源37导入支管36的处理气体，经由气体排出口 36a供给到腔室11内。在该等离子体处理装置10中，设置有感应磁场合成防止机构，用于防止在从高频电源33a和3 施加了高频电力的RF天线31a和31b的周围形成的感应磁场发生合成。S卩，在图1中，在电介质窗30的处理空间S侧的表面(以下称为“下表面”)的与圆环状的RF天线31a和31b相互间对应的位置分别设置有由电介质形成的突出部34。在此，所谓RF天线相互间，是一个宽泛的概念，除了分别独立设置的RF天线相互之间，还包括漩涡状或螺旋状的RF天线的形成涡旋形状或螺旋形状的间隙部分和圆环状的RF天线的中心部分的空间。作为构成突出部34的电介质，例如能够使用氧化钇、氧化铝等，优选使用玻璃。由于突出部34设置成物理性地占领合成磁场产生的位置，所以不会存在基于合成磁场的等离子体，作为结果，在与RF天线31a和31b各自对应的位置生成等离子体。在腔室11的侧壁设置有基板搬入搬出口 38，该基板搬入搬出口 38能够通过闸阀 39开关。经由基板搬入搬出口 38将作为处理对象的基板G搬入到腔室11内或从腔室11 内搬出。在这种结构的等离子体处理装置10中，从处理气体供给源37经由支管36和气体排出口 36a，将处理气体供给到腔室11的处理空间S内。另一方面，从高频电源33a和3 经由匹配器3 和32b分别向RF天线31a和31b施加激发用RFH，在RF天线31a和31b流动有高频电流。由于高频电流流动而在RF天线31a和31b的周围产生感应磁场，通过该感应磁场在处理空间S产生感应电场。于是，被该感应电场加速的电子与处理气体的分子或原子发生电离碰撞，产生与感应电场对应的处理气体的等离子体。生成的等离子体中的离子，被从高频电源M经由匹配器23和供电棒22施加到基座12的偏置用吸引到基板G，对基板G实施规定的等离子体处理。等离子体处理装置10的各构成部件的动作，由等离子体处理装置10所具有的控制部(省略图示)的CPU按照等离子体处理所对应的程序进行控制。
根据本实施方式，电介质窗30的下表面的与RF天线31a和31b相互间对应的位置，具体而言，在与RF天线31a和31b之间和圆环状的RF天线31a的与中心部对应的位置，分别设置有由玻璃构成的圆环状的突出部和圆形的突出部34，所以在RF天线31a的周围形成的感应磁场和在RF天线31b的周围形成的感应磁场的合成磁场的产生部位不存在等离子体，作为结果，分别与RF天线31a和31b对应的感应磁场得以维持，基于各感应磁场分别产生感应电场，起因于各感应电场，生成与RF天线31a和31b分别一一对应且与被施加的高频RFh的功率相应的等离子体。根据本实施方式，与腔室11内的想要生成等离子体的任意的位置对应地配置有 RF天线，对施加到该RF天线的高频RFh的输出进行调整，由此能够任意地控制腔室11内的等离子体分布。在本实施方式中，由电介质形成的突出部34，能够使用与电介质窗30相同的材料一体地形成，另外，也能够使用与电介质窗30不同的材料另外形成。在本实施方式中，也能够在由电介质形成的圆环状或圆形的突出部34例如设置支管，兼用作气体导入机构。图2是表示本发明的第二实施方式的等离子体处理装置的主要部分的概略结构的截面图。近年来，随着作为处理对象的基板G的大型化，腔室11也大型化，并且为了保持大的腔室11内的内部空间的真空度，电介质窗30的厚度也变厚。当电介质窗30变厚时，RF 天线31a和31b和腔室11内的处理空间S的距离变长，容易在邻接的RF天线相互的中间部形成合成磁场，由此，难以生成与RF天线一一对应的等离子体。本实施方式解决这样的问题，使电介质窗30的与RF天线31a和31b对应的位置的厚度比其以外的部分的厚度薄， 由此，在腔室11内产生与RF天线31a和31b —一对应的等离子体42。具体而言，图2所示的等离子体处理装置40，与图1的等离子体处理装置10不同， 不在电介质窗30的下表面的与RF天线31a和31b相互间对应的位置设置由电介质形成的圆环状或圆形的突出部；34，而在电介质窗30的下表面的分别与RF天线31a和31b对应的部分设置圆环状的凹部41，使与RF天线31a和31b对应的部分的电介质窗30的厚度比其以外的部分的厚度薄。根据本实施方式，在电介质窗30的下表面的与RF天线31a和31b对应的部分设置圆环状的凹部41，并使该部分的厚度比其以外的部分的厚度薄，所以在RF天线31a和31b 的正下方分别形成比合成磁场更强的感应磁场。由此，在腔室11内能够生成分别与各RF 天线31a和31b对应的等离子体42。在本实施方式中，电介质窗30的厚度例如为20 50mm，设置有圆环状的凹部41 的部分的厚度例如为10 20mm。在本实施方式中，圆环状的凹部41与RF天线31a和31b对应地在全周设置，但考虑电介质窗30的强度等，也能够设置在与RF天线31a和31b对应的全圆周的一部分。图3是表示本发明的第三实施方式的等离子体处理装置的主要部分的概略结构的截面图。在图3中，该等离子体处理装置50与图1的等离子体处理装置10不同点在于不在电介质窗30的下表面的与RF天线31a和31b相互间对应的位置设置由电介质形成的突出部34，而在电介质窗30的上表面的RF天线31a和31b相互间，设置由与电介质窗30相比透磁率不同的部件构成的圆环状或圆形的突出部51a。根据本实施方式，由于在RF天线31a和31b相互间分别设置有由与电介质窗30 相比透磁率不同的部件构成的圆环状或圆形的突出部51a，所以在RF天线31a和31b的周围分别生成的感应磁场的磁力线由突出部51a而变化，生成的等离子体发生改变。由此，合成磁场的生成受到阻碍，作为结果，在腔室11内形成分别与各RF天线31a和31b对应的感应电场，基于该感应电场分别生成与RF天线31a和31b对应的圆环状的等离子体52。根据本实施方式，能够在与RF天线31a和31b —一对应的位置生成等离子体52， 并能够通过施加的激发用RFh的功率对等离子体52的强度进行控制，所以腔室11内的等离子体的控制性显著提高。在本实施方式中，作为与电介质窗30相比透磁率不同的部件，可以列举例如铁素体、透磁合金(permalloy)等，突出部51a例如由铁素体形成。图4是表示第三实施方式的变形例的主要部分的概略结构的截面图。在图4中，该等离子体处理装置50与图3的等离子体处理装置不同点在于使由与电介质窗30相比透磁率不同的部件构成的突出部51b的截面积，比图3的突出部51a的截面积大若干，并且将其一部分嵌合并埋设到设置于电介质窗30的上表面的例如锪孔(芒· <-”)部分。本实施方式的变形例，也能够得到与上述实施方式相同的效果。另外，根据本实施方式的变形例，由于使圆环状的突出部51b的截面积比上述实施方式的突出部50a的截面积大若干，所以阻碍合成磁场的生成的效果变大，能够正确地在各与RF天线31a和31b对应的位置生成等离子体52。另外，通过使突出部51b的一部分埋设到电介质窗30，能够正确地定位突出部51b并将其固定。图5是表示第三实施方式的其他的变形例的主要部分的概略结构的截面图。在图5中，该等离子体处理装置50与图3的等离子体处理装置不同点在于使圆环状的突出部51c的截面积比上述实施方式的突出部51a的截面积大若干，并配置于电介质窗30的下表面。本实施方式的其他的变形例，也能够得到与上述实施方式相同的效果。另外，根据本实施方式的其他的变形例，由于使圆环状的突出部51c的截面积比上述实施方式的突出部50a的截面积大若干，所以阻碍合成磁场的生成的效果变大，能够正确地在各与RF天线31a和31b对应的位置生成等离子体52。在本实施方式的其他的变形例中，由于突出部51c暴露于在腔室11内产生的等离子体，所以优选用例如S^2和氧化钇等覆盖。由此，能够延长突出部51c的寿命。图6是表示本发明的第四实施方式的等离子体处理装置的主要部分的概略结构的截面图。在图6中，该等离子体处理装置60与图1的等离子体处理装置10不同点在于不在电介质窗30的下表面的与RF天线31a和31b相互间对应的位置设置由电介质形成的突出部34，而使RF天线31b的圆环状的径比RF天线31a的圆环状的径大不少，将RF天线31b 设置在腔室11内。具体而言，将比基板G的径大的径的RF天线31b配置于电介质窗30的外侧且配置在腔室11内。
根据本实施方式，由于使RF天线31a和31b的间隔变大，所以起因于RF天线31a 和31b的周围分别产生的感应磁场的涡电流不发生重合。因此，能够避免合成涡电流的生成，能够在腔室11内产生与各RF天线31a和31b —一对应的感应电场，进而生成等离子体 62。在本实施方式中，优选用例如SiO2和氧化钇等电介质覆盖设置在腔室11内的RF 天线31b。由此，能够避免等离子体对RF天线31b的直接照射，能够延长RF天线31b的寿命。图7是表示本发明的第五实施方式的等离子体处理装置的主要部分的概略结构的截面图。在图7中，该等离子体处理装置70与图1的等离子体处理装置10不同点在于 不在电介质窗30的下表面的与RF天线31a和31b相互间对应的位置设置电介质的突出部 34，而与RF天线31a和31b对应地分割电介质窗30，在分割部分配置与大地电位接地的作为导电体的金属71。作为金属71例如使用铝等。优选与等离子体相接的铝面由SiO2和氧化钇等电介质覆盖。在配置于腔室11的中央部的电介质窗30a上设置有圆环状的RF天线3la，在配置于腔室11的内周部的电介质窗30b上设置有圆环状的RF天线31b。根据本实施方式，由于将电介质窗分割成配置于腔室11的中央部的电介质窗30a 和配置于腔室11的内周部的电介质窗30b，并在分割后的电介质窗相互间配置有与大地电位接地的金属71，所以设置在电介质窗30a上的RF天线31a和设置在电介质窗30b上的 RF天线31b的周围分别形成的感应磁场的涡电流，经由金属71流至大地。由此避免涡电流的合成，产生与各RF天线31a和31b —一对应的等离子体72。本实施方式，也能够在设置于分割后的电介质窗相互间的金属71设置处理气体导入机构，使其作为喷头发挥作用。图8是表示本发明的第六实施方式的等离子体处理装置的主要部分的概略结构的截面图。在图8中，该等离子体处理装置80组合了第五实施方式的特征部分和第二实施方式的特征部分，与RF天线31a和31b对应地分割电介质窗30，在分割部分配置有与大地电位接地的金属81，并在与RF天线31a和31b对应的电介质窗30a和30b的下表面设置有圆环状的凹部82，使该部分的电介质窗30a和30b厚度比其以外的部分的厚度薄。根据本实施方式，由于与RF天线31a和31b对应地将电介质窗分割成电介质窗 30a和30b，在分割后的电介质窗相互间配置有与大地电位接地的金属81，并在与RF天线 31a和31b对应的电介质窗30a和30b的下表面设置有圆环状的凹部82，使该部分的电介质窗30a和30b厚度比其以外的部分的厚度薄，所以通过与大地电位接地的金属81的消除涡电流的作用，和使电介质窗变薄从而利用比合成磁场强的感应磁场在RF天线的正下方的腔室内产生等离子体的作用的协同作用(相乘作用)，能够在腔室11内生成分别与RF天线31a和31b对应的等离子体83。另外，由此，能够与RF天线31a和31b的配置位置对应地在腔室11内的任意的位置形成等离子体83，提高腔室11内的等离子体分布的控制性。图9是表示本发明的第七实施方式的等离子体处理装置的主要部分的概略结构的截面图。
在图9中，该等离子体处理装置90组合了第五实施方式的特征部分和第一实施方式的特征部分，与RF天线31a和31b对应地将电介质窗分割成电介质窗30a和30b，在分割部分配置有与大地电位接地的金属91，并在电介质窗30a上设置有比RF天线31a径大的 RF天线31c，在与RF天线31a和31c相互间对应的电介质窗30a的下表面设置有由电介质形成的突出部92。根据本实施方式，由于与RF天线31a和31b对应地将电介质窗分割成电介质窗 30a和30b，在分割后的电介质窗相互间设置有与大地电位接地的金属91，并在电介质窗 30a上设置有比RF天线31a径大的RF天线31c，在与RF天线31a和31c相互间对应的电介质窗30a的下表面设置有由电介质例如玻璃形成的突出部92，所以通过与大地电位接地的金属91的消除涡电流的作用，和在由电介质形成的突出部92的使等离子体在合成磁场的产生位置物理性地不存在的作用的协同作用，能够在腔室11内生成分别与RF天线31a 31c 一一对应的等离子体93。另外，由于能够与RF天线31a 31c对应地在任意的位置形成等离子体，所以腔室11内的等离子体分布控制性提高。图10是表示本发明的第七实施方式的变形例的主要部分的概略结构的截面图。在图10中，该等离子体处理装置90与图9的等离子体处理装置不同点在于不在电介质窗30a的RF天线31a的外周部设置RF天线31c，而在设置于腔室11的内周部的电介质窗30b上设置比RF天线31b径小的RF天线31c，在与RF天线31b和31c相互间对应的电介质窗30b的下表面设置由玻璃形成的圆环状的突出部94。本实施方式也能够得到与第七实施方式相同的效果。图11是表示本发明的第八实施方式的等离子体处理装置的主要部分的概略结构的截面图。在图11中，该等离子体处理装置100组合了第五实施方式的特征部分和第三实施方式的特征部分，将电介质窗分割成腔室11的中央部的电介质窗30a和腔室11的内周部的电介质窗30b，在分割部分设置有与大地电位接地的金属101，并在电介质窗30a上设置有比RF天线31a径大的RF天线31c，在与RF天线31a和31c相互间对应的电介质窗30a 的上表面设置有由与电介质窗30a相比透磁率不同的圆环状或圆形的突出部102。根据本实施方式，由于与RF天线31a和31b对应地将电介质窗分割成电介质窗 30a和30b，在分割后的电介质窗相互间设置有与大地电位接地的金属101，并在电介质窗 30a上设置有比RF天线31a径大的RF天线31c，在与RF天线31a和31c对应的电介质窗 30a的上表面设置有与电介质窗30a相比透磁率不同的圆环状或圆形的突出部102，所以通过与大地电位接地的金属101的消除涡电流的作用，和透磁率不同的突出部102的分割磁力线的作用的协同作用，能够形成分别与RF天线31a 31c —一对应的等离子体103。另外，由于能够与RF天线31a 31c对应地在在腔室11内的任意位置形成等离子体103，所以等离子体控制性提高。图12是表示本发明的第九实施方式的等离子体处理装置的主要部分的概略结构的截面图。在图12中，该等离子体处理装置110组合了第三实施方式的特征部分和第二实施方式的特征部分，在RF天线31a和31b相互间设置有由与电介质窗30相比透磁率不同的部件构成的圆环状或圆形的突出部111，并在与RF天线31a和RF天线31b对应的电介质窗30的下表面设置有凹部112，使该部分的厚度比其以外的部分的厚度薄。根据本实施方式，由于在与RF天线31a和31b相互间对应的电介质窗30的上表面设置有与电介质窗30相比透磁率不同的圆环状或圆形的突出部111，并在与RF天线31a 和RF天线31b对应的电介质窗30的下表面设置有凹部112，使该部分的厚度比其以外的部分的厚度薄，所以通过透磁率不同的突出部111的分割磁力线的作用，和使电介质窗30 变薄从而利用比合成磁场强的感应磁场在RF天线的正下方产生等离子体的作用的协同作用，能够分别与RF天线31a和31b对应地生成等离子体113。图13是表示本发明的第十实施方式的等离子体处理装置的主要部分的概略结构的截面图。在图13中，该等离子体处理装置120组合了第二实施方式的特征部分和第一实施方式的特征部分，在与RF天线31a和31b相互间对应的电介质窗30的下表面设置有由电介质形成的圆环状或圆形的突出部121，并在与RF天线31a和RF天线31b对应的电介质窗 30的下表面设置有凹部122，使该部分的厚度比其以外的部分的厚度薄。根据本实施方式，由于在与RF天线31a和31b相互间对应的电介质窗30的下表面设置有由电介质形成的圆环状或圆形的突出部121，且在与RF天线31a和RF天线31b对应的电介质窗30的下表面设置有凹部122，使该部分的厚度比其以外的部分的厚度薄，所以通过由电介质形成的突出部121的使等离子体在合成磁场的产生位置物理性地不存在的作用，和使与RF天线对应的电介质窗30变薄从而利用比合成磁场强的感应磁场在RF天线的正下方产生等离子体的作用的协同作用，能够形成分别与RF天线31a和31b对应的等离子体123。另外，由此，与上述实施方式同样地，腔室11内的等离子体控制性提高。图14是表示本发明的第十一实施方式的等离子体处理装置的主要部分的概略结构的截面图。在图14中，该等离子体处理装置130组合了第一实施方式的特征部分和第四实施方式的特征部分，将具有比RF天线31b的径大的径的RF天线31c配置在电介质窗30的外周部的外侧的腔室11内，并在与RF天线31a 31c相互间对应的电介质窗30的下表面设置由电介质形成的圆环状的突出部131。根据本实施方式，通过由电介质形成的突出部131的使等离子体在合成磁场的产生位置物理性地不存在的作用，和使RF天线31c离开RF天线31b地配置在腔室11内的防止合成磁场生成的作用的协同作用，能够形成分别与RF天线31a 31c对应的独立的等离子体132。另外，由此，与上述实施方式同样地，腔室11内的等离子体控制性提高。在本实施方式中，RF天线3 Ib和31 c共用高频电源33b，但各高频电源也能够分别独立设置。图15是表示本发明的第十二实施方式的等离子体处理装置的主要部分的概略结构的截面图。在图15中，该等离子体处理装置140具有第一 第五实施方式的全部的特征部分，将电介质窗分割成腔室11的中央部的电介质窗30a和沿内周部附近的电介质窗30b，在分割部分配置有与大地电位接地的金属141，在电介质窗30a的下表面的与RF天线31a和 31b相互间对应的位置设置有由电介质形成的圆环状或圆形的突出部142，在上表面设置有由与电介质窗30a透过率不同的部件构成的圆环状或圆形的突出部143，在电介质窗30a和电介质窗30b的下表面的与RF天线31a和31b相互间对应的位置设置有凹部144，使其厚度比其以外的部分的厚度薄，且将设置在电介质窗30b上的具有比RF天线31c的径大的径的RF天线31d，配置在电介质窗30b的外周部的外侧的腔室11内。根据本实施方式，通过具有第一 第五实施方式的全部的特征部分的结构，由这些特征结构的协同作用，能够正确地分别在与各RF天线31a 31d —一相应的位置产生等离子体145，由此，与上述各实施方式同样地，能够提高腔室11内的等离子体分布的控制性。在本实施方式中，在RF天线31a和31b以及在RF天线31c和31d，分别共用高频电源33a和33b，但也能够与各RF天线31a 31d对应地分别设置单独的高频电源。即，高频电力的施加方法并不做特别限定。另外，电介质窗30的分割方法也并不做特别限定。在上述的各实施方式中，实施等离子体处理的基板不仅是液晶显示器(LCD)用的玻璃基板，也可以是以电致发光(Electro Luminescence :EL)显示器、等离子体显示器面板(PDP)等为代表的FPD(Flat Panel Display 平板显示器)所用的各种基板。
权利要求
1.一种等离子体处理装置，其特征在于，包括对基板实施规定的等离子体处理的可排真空的处理室；在该处理室内载置所述基板的基板载置台；设置成隔着处理空间与该基板载置台相对的电介质窗；设置在隔着该电介质窗与所述处理空间相邻的空间内的多个或多重RF天线；将处理气体供给到所述处理空间的气体供给部；和施加高频电力到所述多个或多重高频天线，通过感应耦合在所述处理空间内产生所述处理气体的等离子体的高频电源，该等离子体处理装置具有感应磁场合成防止机构，该感应磁场合成防止机构防止与所述多个或多重高频天线对应地形成的感应磁场的合成。
2.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于所述感应磁场合成防止机构为，由在所述电介质窗的所述处理空间侧表面的与所述多个或多重高频天线相互间对应的位置设置的电介质形成的突出部。
3.如权利要求1或2所述的等离子体处理装置，其特征在于除了所述感应磁场合成防止机构以外，所述电介质窗的与所述多个或多重高频天线对应的部分的厚度，比所述电介质体窗的其他部分的厚度薄。
4.如权利要求1 3中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于除了所述感应磁场合成防止机构以外，还在所述电介质窗的与所述多个或多重高频天线相互间对应的位置设置有由与所述电介质窗相比透磁率不同的部件构成的突出部。
5.如权利要求4所述的等离子体处理装置，其特征在于由与所述电介质窗相比透磁率不同的部件构成的突出部，设置在所述电介质窗的所述处理空间侧表面或与所述处理空间侧表面相反的表面。
6.如权利要求4或5所述的等离子体处理装置，其特征在于由与所述电介质窗相比透磁率不同的部件构成的突出部，其一部分埋设于所述电介质窗。
7.如权利要求1 6中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于除了所述感应磁场合成防止机构以外，还将所述多个或多重高频天线相互间调整成具有充分的间隔，使得能够避免与所述多个或多重的高频天线对应地生成的感应磁场的合成。
8.如权利要求1 7中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于除了所述感应磁场合成防止机构以外，进一步还与所述多个或多重高频天线对应地分割所述电介质窗，在分割后的电介质窗相互间配置有与大地电位接地的导电体。
全文摘要
本发明提供能够根据功率生成与RF天线一一对应的等离子体，并能够任意地控制处理室内的等离子体分布的等离子体处理装置。包括对基板(G)实施等离子体处理的可排真空的腔室(11)；在腔室(11)内载置基板(G)的基座(12)；配置成隔着基座(12)与处理空间(S)相对的电介质窗(30)；在隔着电介质窗(30)与处理空间相邻的空间内设置的多个或多重RF天线(30a、30b)；将处理气体供给处理空间(S)的气体供给部(37、36)；和将高频(RFH)施加到多个或多重RF天线(30a、30b)通过感应耦合在处理空间(S)内产生等离子体的高频电源，作为感应磁场合成机构，在与多个或多重RF天线相互间对应的电介质窗的下表面设置由电介质形成的突出部(34)。
文档编号H01L21/00GK102378462SQ201110225828
公开日2012年3月14日 申请日期2011年8月4日 优先权日2010年8月4日
发明者輿水地盐 申请人:东京毅力科创株式会社