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等离子体处理装置

阅读:1008发布:2020-10-31

专利汇可以提供等离子体处理装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种平行平板型 等离子体 处理装置中能够抑制 阴极 电极 与 覆盖 排气口的网状部件之间产生异常放电的等离子体处理装置。等离子体处理装置(2)向在处理容器(20)内相对设置的 阳极 电极(气体喷淋头(40))和阴极电极(载置台(3))之间施加高频电 力 ,使处理气体等离子体化,对被处理体(S)进行等离子体处理,其中,具备开口部的 导电性 部件(网状部件51)配置在上述阴极电极周边,覆盖排出处理气体的排气口, 电介质 (52)设置在导电性部件与处理容器(20)的导电性壁部之间。,下面是等离子体处理装置专利的具体信息内容。

1.一种等离子体处理装置,其向在处理容器内相互相对设置的阳极电极阴极电极之间施加高频电,使处理气体等离子体化,对被处理体进行等离子体处理,其特征在于,包括:
排气口,其配置在所述阴极电极周边,对所述处理气体进行排气;
导电性部件,其覆盖该排气口,且具备使向该排气口排出的处理气体流通的开口部;以及
电介质,其设置在该导电性部件与所述处理容器的导电性壁部之间。
2.如权利要求1所述的等离子体处理装置,其特征在于:
所述导电性部件为金属,所述电介质为陶瓷。
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:
所述导电性部件为网状。
4.一种等离子体处理装置,其向在处理容器内相互相对设置的阳极电极和阴极电极之间施加高频电力,使处理气体等离子体化,对被处理体进行等离子体处理,其特征在于,包括:
排气口,其配置在所述阴极电极周边,对所述处理气体进行排气;
具有覆盖所述排气口且设置在该排气口周边部的第一导电性部件、和覆盖该第一导电性部件的上方侧空间且与该第一导电性部件分开地设置的第二导电性部件;和电介质,其设置在该第二导电性部件与所述处理容器的导电性壁部之间。
5.如权利要求4所述的等离子体处理装置,其特征在于:
所述第一导电性部件和所述第二导电性部件为金属,所述电介质为陶瓷。
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:
所述第一导电性部件和所述第二导电性部件为网状。
7.如权利要求4或5所述的等离子体处理装置,其特征在于:
所述第一导电性部件为网状,所述第二导电性部件为平板状。
8.如权利要求4或5所述的等离子体处理装置,其特征在于:
还具备在所述第一导电性部件与所述处理容器的导电性壁部之间设置的第二电介质。
9.如权利要求1或2所述的等离子体处理装置,其特征在于:
所述阴极电极以及排气口设置在所述处理容器的下部。
10.如权利要求1或2所述的等离子体处理装置,其特征在于:
2
所述被处理体为面积大于或等于4.0m 的矩形基板
11.如权利要求1或2所述的等离子体处理装置,其特征在于:
所述气体为负性气体。
12.如权利要求1或2所述的等离子体处理装置,其特征在于:
所述等离子体处理在大于或等于0.67Pa、小于或等于27Pa的范围内的压力气氛下进行。

说明书全文

等离子体处理装置

[0001] 技术区域
[0002] 本发明涉及一种通过高频电使处理气体等离子体化,通过该等离子体对被处理体进行蚀刻等处理的等离子体处理装置。

背景技术

[0003] 在半导体设备或液晶显示装置等的平板的制造工序中,为了对半导体晶片或称为玻璃基板的被处理基板进行蚀刻处理或成膜处理等的加工处理,使用等离子体蚀刻装置或等离子体CVD成膜装置等的等离子体处理装置。
[0004] 图8所示的等离子体处理装置为等离子体蚀刻装置的构成例,该等离子体蚀刻装置对在例如FPD(平板显示器)用的玻璃基板上形成的薄膜进行蚀刻处理。该等离子体蚀刻装置构成为下述的平行平板型等离子体处理装置,即,在由例如等形成的接地的处理容器10内设置有上部电极12,该上部电极12兼用作成为气体供给部的气体喷淋头,同时,与该上部电极12相对地设置有兼用作基板S的载置台的下部电极11。上部电极12连接处理容器10,构成为阳极电极,另一方面,下部电极11通过绝缘材料14处于与处理容器10电绝缘状态,并成为通过未图示的匹配电路(耦合电路)与高频电源15连接的阴极电极。另外,如图8所示,该下部电极11表面的周边部以及侧面还可以由屏蔽环18覆盖,该屏蔽环18用于在下部电极11的上方均匀形成等离子体,由例如陶瓷等的绝缘体构成。
[0005] 图9表示与该等离子体蚀刻装置中的高频电力导电电路的等效电路。如果向处理容器10内供给处理气体,通过高频电源15向上部电极12与下部电极11之间施加高频电力,使处理气体等离子体化,则在下部电极11与上部电极12之间形成电容耦合C1,因此,来自高频电源15的高频电力沿下部电极11→等离子体→上部电极12→处理容器10的壁部→接地的路径流过,利用该等离子体化后的处理气体对载置到下部电极11上的基板S进行蚀刻。另外,详细而言,高频电力从处理容器10的壁部经由未图示匹配电路的框体(耦合器)返回到高频电源15的地线。
[0006] 但是,作为该装置的处理对象的例如FPD用基板S有逐渐大型化的倾向,处理容器10也随之大型化。若处理容器10大型化,则处理容器10的电感应部分变大,上述高频电力的路径的阻抗增大。因此,相比阳极电极距离阴极电极更近的处理容器10的壁部等从阴极电极来看可以看作为阳极电极,阴极电极与该壁部等更容易进行电容耦合。因此,使阻抗调整部件介于阳极电极与处理容器之间的电流路径,相对减小上述阻抗的方法是众所周知的(专利文献1)。但是,像上述等离子体蚀刻装置一样,当例如下部电极11成为阴极电极时,在下部电极11周边的处理容器10的侧面或底面与下部电极11之间依然成为容易进行电容耦合的状态。
[0007] 在这里,在处理容器10底面设置有用于排出对基板S进行处理后的气体的排气通路16,并设置有防护用的网状部件17,该网状部件17用于防止异物在该排气通路16的排气口落入、进入排气通路16内,同时抑制等离子体进入排气通路16内或在排气通路16内生成。从加工性或强度的观点出发,该网状部件17使用金属材料。而且,为了形成均匀的等离子体,优选从下部电极11观察,其周围是等电位的,即,基于先前的设计思想,网状部件17接触处理容器10,与该处理容器10的电位相同。
[0008] 因此,从下部电极11来看,在处理容器10底部的下部电极11附近位置设置的网状部件17为比上部电极12更近的阳极电极,在下部电极11与网状部件17之间形成电容耦合(在图9中,用C2表示),例如,容易产生辉光放电。而且,本发明者们认为,产生该现象的代表性条件是,处理容器10内的压力在0.67Pa-27Pa(5mtorr-200mtorr)范围内,处理气体是以氯气等卤系气体或CF4气体、气等为代表的负性气体,即是构成该气体的分子附着电子生成大量负离子并且该负离子相比电子生成更多等离子体的气体,另外,当基板S的一边大于1m,为大型基板的同时,如上所述,可确认载置台上具有下部电极11。
[0009] 另外,根据气体流量或压力等加工条件,处理容器10内的流入气体的排气通路16的排气口附近形成各种压力气氛,通常,在电极之间生成等离子体所需的最电压为在电极之间形成的空间的压力函数,因此,与上述主要原因相结合,作为阴极电极的下部电极11尤其与网状部件17之间容易产生辉光放电。
[0010] 如上所述,若在下部电极11与网状部件17之间形成不必要的电容耦合,局部产生较强的辉光放电,则作为原本的等离子体生成空间的下部电极11与上部电极12之间的等离子体可能变得不稳定,例如,可能诱发处理容器10内的部件或基板S表面产生弧状异常放电、即发弧光,使上述部件或基板S受到损坏或者损耗,另外,由于产生偏转的等离子体,可能导致处理基板S的面内均匀性变差。
[0011] [专利文献1]:日本特开2005-340760,第0027段图1

发明内容

[0012] 本发明是鉴于上述情况而提出的,其目的在于提供一种平行平板型等离子体处理装置,其可以抑制在阴极电极与覆盖排气口的网状部件之间产生异常放电。
[0013] 本发明的等离子体处理装置,向在处理容器内相互相对设置的阳极电极以及阴极电极之间施加高频电力,使处理气体等离子体化,对被处理体进行等离子体处理,其特征在于,包括:
[0014] 排气口,其配置在所述阴极电极周边,对所述处理气体进行排气;
[0015] 导电性部件,其覆盖该排气口,且具备使向该排气口排出的处理气体流通的开口部;以及
[0016] 电介质,其设置在该导电性部件与所述处理容器的导电性壁部之间。
[0017] 另外,优选上述导电性部件例如为金属,上述电介质为陶瓷,上述导电性部件为网状。
[0018] 另外,也可以具备:覆盖上述排气口且设置在该排气口周边部的第一导电性部件、覆盖该第一导电性部件的上方侧空间且与该第一导电性部件离开设置的第二导电性部件,上述导电性部件构成为该第二导电性部件。这时,优选上述第一导电性部件以及上述第二导电性部件为金属,上述电介质为陶瓷。而且,优选上述第一导电性部件以及上述第二导电性部件为网状,或者上述第一导电性部件为网状,上述第二导电性部件为平板状等。还可以具备在上述第一导电性部件与上述处理容器的导电性壁部之间设置的第二电介质。
[0019] 优选在上述各等离子体处理装置中,上述阴极电极以及排气口设置在上述处理容2
器的下部,对于上述等离子体处理装置,上述被处理体为面积大于或等于4.0m 的矩形基板,处理气体为负性气体,进行上述等离子体处理的压力气氛为大于或等于0.67Pa、小于或等于27Pa的范围。
[0020] 若根据本发明,则在平行平板型等离子体处理装置中,在设置于处理容器的覆盖排气口的网状部件与处理容器的导电性壁部之间设置电介质。其结果是,通过网状部件、从具备载置台的阴极电极到处理容器的所谓异常路径的阻抗增大,阴极电极与网状部件难以进行电容耦合,能够抑制异常放电。因此,可以抑制弧光的发生,抑制处理容器内的部件或基板的损坏和损耗。附图说明
[0021] 图1为表示本发明实施方式所涉及的蚀刻处理装置构成的纵截面图。
[0022] 图2为表示上述蚀刻处理装置的处理容器内部构造的俯视图。
[0023] 图3为表示上述处理容器的排气部附近构造的放大纵截面图。
[0024] 图4为在上述处理容器内设置的网状部件及其支承部件的俯视图。
[0025] 图5为表示网状部件及其支承部件的变形例的俯视图。
[0026] 图6为表示网状部件的第二变形例后的放大纵截面图。
[0027] 图7为表示第一实验所涉及的实验结果的说明图。
[0028] 图8为表示现有的蚀刻处理装置构成的纵截面图。
[0029] 图9为表示上述现有的蚀刻处理装置的等效电路的电路图。
[0030] 符号说明
[0031] S FPD基板(基板)
[0032] 2 蚀刻装置
[0033] 3 载置台
[0034] 4 上部电极
[0035] 7 控制部
[0036] 20 处理容器
[0037] 21 侧壁
[0038] 22 搬出搬入口
[0039] 23 闸
[0040] 24 排气通路
[0041] 25 导流板
[0042] 32 电介质
[0043] 34 升降销
[0044] 35 升降机构
[0045] 40 气体喷淋头
[0046] 41 上部电极基座
[0047] 42 气体扩散空间
[0048] 43 处理气体供给通路
[0049] 44 处理气体供给部
[0050] 51、51a、51b 网状部件
[0051] 52、52a 电介质
[0052] 53 第二网状部件
[0053] 241 排气口
[0054] 251 流通口
[0055] 311 第一高频电源部
[0056] 312 第二高频电源部
[0057] 511 螺钉
[0058] 512 凸缘部

具体实施方式

[0059] 下面,参照图1~图4说明本发明的等离子体处理装置适用作FPD基板的蚀刻处理装置2的实施方式。该蚀刻处理装置2具备:在内部对被处理、例如作为FPD基板的基板S进行蚀刻处理的真空室、即处理容器20,例如,该处理容器20的平面形状形成为四形,同时,该处理容器20通过下述匹配箱的框体64接地。
[0060] 基板S为一边长度大于1m的矩型玻璃基板,处理容器20与该基板S的形状相对应,例如,平截面的一边长3.5m、另一边长3.0m左右,另外,由例如铝等导热性良好的导电性材料构成。在处理容器20的一个侧壁部21上形成用于将基板S搬入处理容器20内的搬出搬入口22,通过闸阀23可自由开闭该搬出搬入口22。
[0061] 在处理容器20内部配置载置台3,其中,该载置台3的上表面用于载置基板S。载置台3通过匹配电路62、63分别与生成等离子体用的第一高频电源部311以及引入等离子体中的离子用的第二高频电源部312电连接,使等离子体在处理容器20内生成,起到向基板S表面引入该等离子体中的离子的阴极电极的作用。另外,匹配电路62、63容纳在作为匹配箱的导电性框体64内,该框体64通过导电性管路部件65连接处理容器20底壁。框体64连接第一、第二高频电源部311、312的接地一侧,因此,处理容器20通过该框体64接地。
[0062] 载置台3借助电介质32配设在处理容器20的底面上,由此,作为下部电极的载置台3成为与处理容器20电绝缘的状态。另外,载置台3表面的周边部以及侧面由屏蔽环33覆盖,其中,该屏蔽环33由陶瓷材料构成,用于在载置台3上方均匀地形成等离子体。
[0063] 另外,在载置台3上设置升降销34,该升降销34用于在蚀刻处理装置2外部的未图示搬送装置与该载置台3之间交接基板S。升降销34通过升降部件35可以从载置台3表面自由出没,能够使基板S在与外部搬送部件之间交接基板S的位置、和在载置台3表面设置的载置基板S的位置之间升降。
[0064] 另一方面,作为阳极电极的平板状上部电极4与该载置台3表面相对地设置在处理容器20内部的载置台3的上方,该上部电极4由矩形板状上部电极基座41支承。上述上部电极4以及上部电极基座41例如由铝构成。另外,上部电极基座41的上表面借助电介质45固定到处理容器20顶部,上部电极4及其基座41通过阻抗调整部件6以及导电性罩体61与处理容器20电连接。
[0065] 阻抗调整机构6起到调整从上部电极4到处理容器20的阻抗的作用,使用包含电容器的电路、例如可变电容的电容器,通过阻抗调整部件6的电容量(C)抵消等离子体的电容(C1)、以及从上部电极4到处理容器20下部的路径中的电感(L)。由此,阻抗调整部件6的作用是:使载置台3(下部电极)→等离子体→上部电极4→阻抗调整部件6→处理容器20→接地的路径的阻抗为j(-1/ωC1+ωL-1/ωC),小于下述异常路径的阻抗。
[0066] 另外,由上部电极基座41以及上部电极4围成的空间构成蚀刻气体的气体扩散空间42。下面,将上述上部电极4、上部电极基座41等统称为气体喷淋头40。另外,在处理容器20顶部设置有处理气体供给通路43,以与上述气体扩散空间42连接,该处理气体供给通路43的另一端侧与借助气体扩散空间42向处理容器20内供给蚀刻气体的处理气体供给部44连接。
[0067] 在这里,如图1以及图2所示,例如,由表面经过防蚀铝处理的铝制部件构成的平板状导流板25配设在载置台3侧面与侧壁部2 1之间的空间内。导流板25配设在载置台3的4个边的外方一侧区域,从载置台3与气体喷淋头40之间的生成等离子体的空间观察,配置在遮住下述排气口241前面的位置。导流板25限制供给向载置台3上的基板S表面的蚀刻气体直接流入排气口241,抑制气体流的偏移,使蚀刻气体均匀地流向基板S整个表面。如图2所示,在导流板25外方一侧的四个角上开设有未设置导流板25的流通口251,供给到处理容器20内的蚀刻气体通过该导流板25流向下游一侧。
[0068] 如图1~图3所示,在处理容器20底壁上形成有构成横长的排气口241的开口部。形成排气通路24的排气管连接该排气口下方,该排气管的上游端通过扩张部242扩张成与横长的排气口241形状相对应的形状,同时,在该扩张部242开口边缘形成的凸缘部分与处理容器20底壁的下表面一侧气密地结合。该排气口241例如在载置台3与侧壁部21之间的处理容器20底壁上沿着各侧壁部21每2处2处地进行设置,共设置在8处,例如由蝶形阀等构成的压力调节部件26设置在上述各排气口241下游一侧的排气管中。而且,该排气管在压力调节机构26的下游一侧合并之后,通过下游端连接真空27。
[0069] 如图3、图4(a)所示,各排气口241由导电性部件、即例如铝等金属制网状部件51覆盖,如背景技术中所述,该网状部件51的作用是:抑制异物落入、进入排气通路24内,抑制等离子体进入排气通路24内或在排气通路24内生成。在本例中,网状部件51的网眼相当于导电性部件的开口部。
[0070] 如图3、图4(b)所示,网状部件51借助例如由氧化铝等例如陶瓷形成的小片状电介质52、通过例如由铝电介质形成的螺钉511等紧固在处理容器20的底壁面上,以与该底壁面间隔例如5mm-20mm的间隙进行固定。该电介质52例如在排气口241周围的8个位置局部支承网状部件51,电介质52介于金属制处理容器20与网状部件51之间。
[0071] 如图1所示,蚀刻处理装置2连接控制部7。控制部7例如由未图示的具备CPU和存储部的计算机构成,在存储部中存储有程序,该程序组合了针对该蚀刻处理装置2的作用,即,针对有关下述一系列操作的控制等的步骤(指令)组,即,向处理容器20内搬入基板S;对载置到载置台3上的基板S进行蚀刻后搬出该基板S。该程序例如存储在硬盘、小型激光唱片、磁光盘、存储卡等存储介质中,并通过上述存储介质存储到计算机中。
[0072] 下面,对本实施方式所涉及的蚀刻处理装置2的操作进行说明。首先,用户通过未图示操作部为控制部7选择目的蚀刻处理的程序菜单,则控制部7基于该程序菜单向蚀刻处理装置2的各部件输出控制信号,从而,对基板S进行规定的蚀刻处理。
[0073] 具体而言,首先,打开闸阀23,通过未图示外部搬送部件向处理容器20内搬入表面形有Al膜的基板S,搬送到载置台3载置区域上方一侧的交接位置。然后使升降销34上升,在该交接位置从搬送部件向上述升降销34交接基板S,使升降销34下降,将基板S载置到载置台3上的载置区域。其间,交接基板S的搬送部件退到处理容器20外,通过闸阀23关闭搬出搬入口22。
[0074] 接着,从处理气体供给部44向基板S排出蚀刻处理用的蚀刻气体、例如氯气等卤系负性气体,同时,将处理容器20的内部空间调整至规定压力。而且,从生成等离子体用的第一高频电源部311例如向载置台3施加5.5kW的13.56MHz高频电力,并从引入等离子体中的离子用的第二高频电源部312例如向载置台3施加1.0kW的3.2MHz高频电力,利用在基板S上方一侧空间形成的等离子体,基于下述公式(1)所示的主要反应对基板S进行蚀刻处理。
[0075] 3Cl*+Al→AlCl3…(1)
[0076] 对此时处理容器20内的蚀刻气体的流动进行说明,从气体喷淋头40供给的蚀刻气体下降到上下电极4、3之间,同时被等离子体化,到达基板S之后,流经基板S表面以及导流板25上,流入流通口251。而且,通过各排气口241从导流板25下方空间向排气通路24排气。
[0077] 另一方面,通过使蚀刻气体等离子体化,高频电力流经载置台(下部电极)3→等离子体→上部电极4(气体喷淋头40)→阻抗调整部件6→处理容器20→作为匹配箱的框体64→第一、第二高频电源311、312一侧接地的所谓正常路径。这时,在作为下部电极的载置台3附近设置覆盖排气通路24的排气口241的网状部件51,如背景技术中所述,通过使排出气体向排气口241流动,使该网状部件51周边气氛形成与程序菜单相对应的各种压力。因此,网状部件51与载置台3之间可能形成容易产生辉光放电的压力气氛,但是从载置台3看到的作为电介质51的网状部件51处于由电介质52支承的状态,从而,在网状部件51与处理容器20之间形成的电容通过电介质52施加到包含屏蔽环33的载置台3→等离子体→网状部件51→处理容器20→接地的所谓异常路径上,该异常路径的阻抗增大。其结果是,从作为阴极电极载置台3来看,难以将网状部件51看作邻近的阳极电极,能够抑制在载置台3与网状部件51之间产生辉光放电,并且即使放电也能够尽可能小地抑制放电程度。
[0078] 若根据本实施方式所涉及的蚀刻处理装置2,则产生下述效果。在作为平行平板型等离子体处理装置的蚀刻处理装置2中,在设置到处理容器20中的覆盖排气口241的网状部件51与导电性处理容器20之间设置电介质52。其结果是,从具备载置台3的阴极电极经由网状部件51到处理容器20的所谓异常路径的阻抗增大,阴极电极与网状部件51变得难以进行电容耦合,能够抑制异常放电。因此,可以抑制发弧光的发生,抑制处理容器20内的部件或基板S的损坏、损耗。另外,能够抑制由于载置台3、上部电极4之间电容耦合的不稳定而产生的等离子体偏移,可以对基板S进行面内均匀性高的处理。
[0079] 另外,若对该效果进行详细说明,则当基板面积大于或等于1m2,尤其大于或等于2
4m 的大型基板S时,由于阴极电极与处理容器20或与周围部件之间易于电容耦合,因此,在阳极电极与处理容器20之间设置阻抗调整部件6。但是,这样的处理容器20的排气口
241附近按照程序菜单形成各种压力气氛,尤其在0.67Pa-27Pa(5mtorr-200mtorr)的压力范围内容易产生辉光放电。像氯气等卤系气体一样地将负性气体作为处理气体使用时,由于气体的离解度大,因此,更容易产生辉光放电,在具备上述条件的蚀刻处理装置2中,使网状部件51相对处理容器20电绝缘的构造在对大型基板S进行面内均匀性高的处理时非常有效。
[0080] 此外,在上述实施方式中举例说明了具备阻抗调整部件6型的等离子体处理装置2,但是,通过在不具备这样的阻抗调整部件6的等离子体处理装置中使用本发明,可以增大上述异常路径的阻抗,抑制异常放电的发生。但是,通过具备阻抗调整部件6,容易调整正常路径的阻抗,使其小于异常路径的阻抗,通过在网状部件51与处理容器20之间配置电介质52获得的本发明的有效性增强的效果。
[0081] 在这里,网状部件或电介质的构成不限于图4(a)、图4(b)例示的构成。例如,如图5(a)、图5(b)所示,也可以设置包围排气通路24的排气口241全周的电介质52a,支承网状部件51a,其中,该网状部件51a例如具有匹配该电介质52a形状的凸缘部512。由于通过电介质52a填充处理容器20底壁面与网状部件51a之间的间隙,因此,可以防止异物通过该间隙落入、进入排气通路24。
[0082] 另外,如图6所示,也可以在使金属制网状部件53接触排气口241周边部的状态下,用例如金属制螺钉进行固定,另外,设置第二网状部件51b,该网状部件51b形成覆盖该网状部件53上方空间的凸状,并与该网状部件53离开配置,将该第二网状部件51b固定到电介质52上,在本例中,第二网状部件51b相当于权利要求的第二导电性部件,网状部件53相当于权利要求的第一导电性部件。这种情况下,在具备以与排气口241周边部接触的状态设置的已有网状部件53的处理容器20内,可以通过增加第二网状部件51b来对应,因此,具有容易改进装置的优点。而且,在本例中,当然也可以在网状部件53与处理容器20之间设置第二电介质。
[0083] 此外,作为设置第一导电性部件以及第二导电性部件的其它例子,例如,也可以将导流板25作为第二导电性部件,借助电介质将导流板25固定到处理容器20侧壁面上。这种情况下,例如,在载置台3周围四个角上设置的流通口251相当于导电性部件的开口部,但是,也可以不设置流通口251,在导流板25本体上设置开口部,另外,除了流通口251之外,也可以在导流板25本体上设置开口部。
[0084] 另外,并不限定如上述等离子体处理装置2那样在载置台3上具有本发明的阴极电极的情况。例如,使上述电极4连接生成等离子体用的高频电源部,在与该上部电极之间能够进行电容耦合的位置、例如处理容器的侧壁部设置排气口241的上下双频型、侧方排气型等离子体处理装置可使用本发明。
[0085] 而且,能够使用本发明的阴极电极不限于实施方式中举例说明的载置台3。例如,也可以将埋设在陶瓷制的载置台中的片状电极作为阴极电极,也可以在仅向上部电极施加高频的等离子体处理装置或向上部电极和下部电极都施加高频的上下双频型等离子体处理装置中,将上部电极作为阴极电极。另外,导电性部件的材质不限于金属,例如,也可以是导电性树脂或导电性陶瓷等。
[0086] 另外,本发明的等离子体处理装置不仅适用于铝膜的蚀刻处理,也适用于蚀刻铝合金、钛合金等金属膜或绝缘膜、半导体膜或上述膜的层叠膜。另外,也可适用于使用除蚀刻处理之外的例如蚀刻或等离子体CVD(化学气相沉积)等、其它处理气体处理被处理体的等离子体处理。被处理体不限于矩型基板,除了FPD基板之外,也可以是半导体晶片等。
[0087] (实施例)
[0088] (实验1)
[0089] 制作实施方式中所示的蚀刻处理装置2的模型装置,观察在处理容器20与网状部件之间设置电介质52时和没有设置电介质52时,向载置台3施加高频电力时的载置台3与网状部件之间的状态。在排气通路24的排气口241上设置图6所示的凸状第二网状部件51b(铝制,下面,仅称为“网状部件51b”),作为处理气体以6000sccm供给氧气。将处理容器20内的压力设定为13Pa(100mtorr),从第一高频电源部311施加13.56MHz、10kW的高频电力,从第二高频电源部312施加3.2MHz、10kW的高频电力。
[0090] A.实验条件
[0091] (实施例1)
[0092] 在网状部件51b与处理容器20的底壁面之间设置氧化铝制电介质52。
[0093] (比较例1)
[0094] 将网状部件51b直接固定到处理容器20的底壁面上,使两个部件导电。
[0095] B.实验结果
[0096] 图7(a)表示实施例1中的载置台3与网状部件51b之间的状态,图7(b)表示比较例1的结果。若根据图7(a),则观察不到网状部件51b附近有显著发光,可以看出,在实施例1的实验中,载置台3与网状部件51b之间的放电得到抑制。另一方面,若根据图7(b)所示,则确认在网状部件51b上面产生亮度强的发光,可以看出,在比较例1的实验中,在载置台3与网状部件51b之间产生比较强的辉光放电。基于上述实验结果可以确认,当在网状部件51b与处理容器20之间设置电介质52时,与不设置电介质52时相比,能够抑制载置台3与网状部件51b之间的放电。
[0097] (实验2)
[0098] 在与实验1相同的条件下,在网状部件51b上放置晶片的小片,向载置台3施加7分钟的高频电力,测量设置电介质52时和不设置电介质52时、其间的小片的削减量。
[0099] A.实验条件
[0100] (实施例2)
[0101] 在网状部件51b与处理容器20之间设置电介质52。
[0102] (比较例2)
[0103] 将网状部件51b直接固定到处理容器20的底壁面上,使两个部件通电。
[0104] B.实验结果
[0105] 若根据实施例2、比较例2的结果,则设置电介质52时的实施例2中的小片削减量741 、比没有设置电介质52时的比较例2中的削减量1186 大约小40%左右。其原因是,通过设置电介质52,能够抑制载置台3与网状部件51b之间产生放电,这可以说是能够减小对其周围部件的损坏和损耗的结果。在这里,在进行实施例2以及比较例2的实验的较短时间内,不能确认在蚀刻处理装置2内是否产生弧光。但是,如背景技术中所述,在实际的基板S蚀刻工序中,由于长时间连续运转蚀刻处理装置2,因此,当没有设置电介质52时,其间,载置台3与上部电极4之间的电容耦合不稳定,产生弧光的可能性变大。可以预料,产生弧光时,产生弧光的部分的损坏、损耗比上述比较例2所示消减量大很多,另外,即使不产生弧光,当产生图7(b)的图像所示的发光时,也会加速网状部件表面的消耗,因此,基于上述各点,设置电介质52的效果较大。
[0106] 修改部分:
[0107] A.实验条件
[0108] (实施例1)
[0109] 在网状部件51b与处理容器20的底壁面之间设置氧化铝制电介质52。
[0110] (比较例1)
[0111] 将网状部件51b直接固定到处理容器20的底壁面上,使两个部件导电。
[0112] B.实验结果
[0113] 实施例1中的载置台3与网状部件51b之间的状态如图7(a)所示,比较例1的结果如图7(b)所示。若如图7(a)所示,则观察不到网状部件51b附近有显著发光,可以看出,在实施例1的实验中,载置台3与网状部件51b之间的放电得到抑制。另一方面,若如图7(b)所示,则确认在网状部件51b上面产生亮度强的发光,可以看出,在比较例1的实验中,在载置台3与网状部件51b之间产生比较强的辉光放电。基于上述实验结果可以确认,当在网状部件51b与处理容器20之间设置电介质52时,与不设置电介质52时相比,能够抑制载置台3与网状部件51b之间的放电。
[0114] (实验2)
[0115] 在与实验1相同的条件下,在网状部件51b上放置硅晶片的小,向载置台3施加7分钟的高频电力,测量设置电介质52时和不设置电介质52时、其间的小块的削减量。
[0116] A.实验条件
[0117] (实施例2)
[0118] 在网状部件51b与处理容器20之间设置电介质52。
[0119] (比较例2)
[0120] 将网状部件51b直接固定到处理容器20的底壁面上,使两个部件通电。
[0121] B.实验结果
[0122] 若根据实施例2、比较例2的结果,则设置电介质52时的实施例2中的小片削减量741 、比没有设置电介质52时的比较例2的削减量1186 大约小40%左右。其结果是,通过设置电介质52,能够抑制载置台3与网状部件51b之间产生放电,减小对其周围部件的损坏、损耗。在这,在进行实施例2以及比较例2的实验的较短时间内,不能确认在蚀刻处理装置2内是否产生严重打火。但是,如背景技术中所述,在实际的基板S蚀刻工序中,由于长时间连续运转蚀刻处理装置2,因此,当没有设置电介质52时,其间,载置台3与上部电极4之间的电容耦合不稳定,产生严重打火的可能性变大。可以预料,产生严重打火时,产生严重打火的部分的损坏、损耗比上述比较例2所示消减量大很多,另外,即使不产生严重打火,当产生图7(b)所示的发光时,也会加速网状部件表面的消耗,因此,基于上述各点,设置电介质52的效果很大。
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