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TW201008400A - Inductively coupled plasma processing apparatus - Google Patents

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TW201008400A
TW201008400A TW098115870A TW98115870A TW201008400A TW 201008400 A TW201008400 A TW 201008400A TW 098115870 A TW098115870 A TW 098115870A TW 98115870 A TW98115870 A TW 98115870A TW 201008400 A TW201008400 A TW 201008400A
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TW
Taiwan
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inductively coupled
coupled plasma
plasma processing
impedance
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Application number
TW098115870A
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English (en)
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TWI475931B (zh
Inventor
Hitoshi Saito
Ryo Sato
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Publication date
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Publication of TW201008400A publication Critical patent/TW201008400A/zh
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Publication of TWI475931B publication Critical patent/TWI475931B/zh

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Description

201008400 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於對液晶顯示裝置(LCD)等之平面面板 顯示器(FPD )製造用之基板等之被處理體施予電漿處理 的感應耦合電漿處理裝置。 【先前技術】 φ 在液晶顯示裝置(LCD )等之製造工程中,爲了對玻 璃基板施予特定處理,使用電漿蝕刻裝置或電漿CVD成 膜裝置等之各種電槳處理裝置。如此之電漿處理裝置,以 往多使用電容耦合電漿處理裝置,但是近來則注目於感應 稱合電獎(Inductively Coupled Plasma: ICP)處理裝置 ,該具有可以取得高真空度且高密度之電漿的大優點。 感應耦合電漿處理裝置係在收容被處理體之處理容器 之介電體窗之外側,配置高頻天線,對處理容器內供給處 〇 理氣體,並且對該高頻天線供給高頻電力,依此使處理容 器內產生感應耦合電漿,並藉由該感應耦合電漿,對被處 理體施予特定電漿處理。作爲感應耦合電漿處理裝置之高 頻天線,大多使用平面狀構成特定圖形的平面天線。 在如此使用平面天線之感應耦合電漿處理裝置中,雖 然在處理容器內之平面天線正下方之空間生成電漿,但是 此時由於與天線正下方之各位置的電場強度呈比例持有高 電漿密度區域和低電漿區域之分布,故平面天線之圖案形 狀成爲決定電漿密度分布之重要因素。 -5- 201008400 然而,一台感應耦合電漿處理裝置應對應之應用不限 於一個,必須對應於多數應用。此時,爲了在各個應用中 ,執行均勻處理,必須使電漿密度分布變化,因此,以使 高密度區域及低密度區域之位置不同之方式,多數準備不 同形狀之天線,因應應用執行更換天線。 但是,對應於多數應用準備多數天線,每次應用執行 交換需要花費很多勞力,再者,近來由於LCD用之玻璃 基板大型化,故天線製造費用也成爲高價。再者,如此一 來即使準備多數天線,在所提供的應用中不見得是最佳條 件,不得不藉由調整製程條件來對應。 對此,在專利文獻1中,揭示有將渦旋形天線分割成 內側部分和外側部分之兩個而設置,在至少一方之天線部 分設置可變電容器等之阻抗調節手段,藉由依此所構成之 阻抗調節,控制上述兩個天線部分之電流値,並控制被形 成在處理室內之感應耦合電漿之密度分布的技術。 在上述專利文獻1之技術中,在渦旋形天線之內側部 分和外側部分之正下方,雖然形成對應於藉由天線所形成 之電場的強度之電漿,但是藉由電漿擴散於水平方向,能 均勻控制電漿密度分布。但是,當基板之1邊長度超過 而成爲大型化之時,則無法充分發揮擴散效果,由於 容易反映天線圖案之密、疏分布,故有電漿分布惡化之傾 向。再者,如此一來,當基板爲大型化之時,在天線配置 區域電場強度分布產生差異,依此電漿分布也成爲不均勻 -6- 201008400 〔專利文獻1〕日本特開2007-311182號公報 【發明內容】 (發明所欲解決之課題) 本發明係鑑於如此之情形而所硏究出,其目的爲提供 即使對大型基板,亦可以取得均勻電漿分布之感應耦合電 漿處理裝置。 ❹ (用以解決課題之手段) 爲了解決上述課題,本發明提供一種感應耦合電漿處 理裝置,其特徵爲;具備處理室,用以收容被處理體而施 予電漿處理;載置台,用以在上述處理容器內載置被處理 體;處理氣體供給系統,用以對上述處理室內供給處理氣 體;排氣系統,用以將上述處理室內予以排氣;高頻天線 ,具有被設置成同心狀之3個以上的天線部,係隔著介電 〇 體構件而被配置在上述處理室之外部,並藉由被供給高頻 電力’在上述處理室內形成感應電場;和阻抗調節手段, 用以調節包含上述各天線部之天線電路中之至少一個阻抗 ’依此控制上述天線部之電流値,上述各天線部構成多數 天線線被配置成渦旋狀而所形成之多層天線,且以在其配 置區域形成均勻之電場的方式設定其捲繞方式,並以在各 天線部之配置區域間能夠使電場均勻化之方式設定其捲數 在本發明中’被處理體構成矩形狀,上述天線部可以 201008400 設爲以成爲略矩形狀之方式配置天線的構成。此時,上述 天線部係以在略矩形狀之各邊之中央部之捲數少於其他部 分之方式設定捲繞方式之形態爲佳。再者,上述高頻天線 係以從內側天線部朝向外側天線部捲數變少之方式設定各 天線部的捲數爲佳。 上述阻抗調節手段可以設爲被連接於含有上述各天線 部之天線電路中之至少一個,調節其被連接的天線電路之 阻抗的構成。此時,上述阻抗調節手段具可以設爲具有可 變電容器者。再者,亦可以設爲又具有控制手段之構成, 事先設定取得每次運用最適合之電漿密度分布的上述阻抗 調節手段之調節參數,於選擇特定之應用時,以成爲事先 設定對應於應用之上述阻抗調節手段之調節參數的最佳値 之方式,控制上述阻抗調節手段。 〔發明效果〕 若藉由本發明,因使用具有被設置成同心狀之3個以 上天線部,當作在處理室內形成感應電場之高頻天線,故 即使在基板之尺寸爲大型之時,也難以產生隨著基板尺寸 大型化而導致在各天線部之間的電漿密度下降的電漿不均 勻。再者,各天線部構成多數天線線被配置成渦旋狀而所 形成之多層天線,且以在其配置區域形成均勻之電場的方 式設定其捲繞方式之形態,並以在各天線部之配置區域間 能夠使電場均勻化之方式設定其捲數,故可以使隨著電場 強度之不均勻而導致電漿不均勻之情形難以產生。 -8 - 201008400 【實施方式】 以下參照附件圖面針對本發明之實施型態予以說明。 第1圖爲表示本發明之一實施形態所涉及之感應耦合電漿 處理裝置之剖面圖,第2圖爲表示該感應耦合電漿處理裝 置所使用之高頻天線之俯視圖。該裝置係使用於例如在 FPD用玻璃基板上形成薄膜電晶體之時之金屬膜、ITO膜 、氧化膜等之鈾刻或光阻膜之灰化處理。在此,就以FPD φ 而言例示有液晶顯示器(LCD )、電激發光(Electro Luminescence: EL)顯示器,電獎顯示面板(PDP)等。 該電漿處理裝置具有由導電性材料,例如內壁面被陽 極氧化處理之由鋁所構成之角筒形狀之氣密本體容器1。 該本體容器1被組裝成可分解,藉由接地線la被接地。 本體容器1係藉由介電體壁2上下區分成天線室3及處理 室4。因此,介電體壁2構成處理室4之天井壁。介電體 壁2係由Al2〇3等之陶瓷、石英等所構成。 Φ 在介電體壁2之下側部分,嵌入有處理氣體供給用之 噴淋框體11。噴淋框體11係被設置成十字狀,成爲從下 方支撐介電體壁·2之構造。並且,支撐上述介電體壁2之 噴淋框體11,藉由多數根之吊桿(無圖示),成爲被吊於 本體容器1之天井之狀態。 該噴淋框體11係由導電性材料,最佳爲金屬,例如 以不產生污染物之方式在其內面施予陽極氧化處理之鋁所 構成。在該噴淋框體11形成有延伸於水平之氣體流路12 ,在該氣體流路12,連貫有朝下方延伸之多數氣體吐出孔 -9 - 201008400 12a。另外,在介電體壁2之上面中央,以連通於該氣體 流路12之方式設置有氣體供給管20a。氣體供給管20a從 本體容器1之天井朝其外側貫通,連接於含有處理氣體供 給源及閥系統等之處理氣體供給系統20。因此,在電漿處 理中,自處理氣體供給系統20被供給之處理氣體經氣體 供給管2 0a被供給至噴淋框體11內,從其下面之氣體供 給孔12a被吐出至處理室4內。 在本體容器1中之天線室3之側壁3a和處理室4之 側壁4a之間,設置有突出於內側之支撐架5,在該支撐架 5上載置介電體壁2。 在天線室3內,於介電體壁2上,以面對於介電體壁 2之方式配置有高頻(RF)天線13。該高頻天線13係藉 由由絕緣構件所構成之間隔物1 7而自介電體壁2間隔開 〇 第2圖爲模式性表示高頻天線13之俯視圖。如該圖 所示般,高頻天線1 3係同心配置外側天線部1 3 a、內側天 線部13b,和中間天線部13c而所構成,該外側天線部 13a係在外側部分緊密配置天線線而所構成,該內側天線 部13b係在內側部分緊密配置天線線而所構成,該中間天 線部係在該些中間部分緊密配置天線線而所所構成。該些 外側天線部1 3 a、內側天線部1 3 b以及中間天線部1 3 c係 構成將多數天線線形成渦旋狀之多層天線。 外側天線部13a係使4個天線線各偏移90°而配置成 全體成爲略矩形狀,其中央部成爲空間。再者,成爲經4 201008400 個端子22a而對各天線線供電。再者,各天線之外端部爲 了使天線線之電壓分布變化,經電容器18a而被連接於天 線室3之側壁而接地。但是,亦可不經電容器1 8a而直接 接地,並且即使在端子22a之部分或天線線之途中,例如 將電容器插入至例如彎曲部100a亦可。 再者,內側天線部13b係配置成在外側天線部13a之 中央部之空間將4個天線線各偏移90°而使全體成爲略矩 φ 形狀而構成。再者,成爲經中央之4個端子22b而對各天 線線供電。並且,各天線之外端部爲了使天線線之電壓分 布變化,經電容器18b而被連接於天線室3之上壁而接地 (參照第1圖)。但是,亦可不經電容器18b而直接接地 ,並且即使在端子22b之部分或天線線之途中,例如將電 容器插入至例如彎曲部100b亦可。 並且,在內側天線部13b之最外側之天線和外側天線 部1 3a之最內側之天線之間,形成大空間,在其空間內設 〇 置有上述中間天線部13C。外側天線部13c係使4個天線 線各偏移90°而配置成全體成爲略矩形狀,其中央部成爲 空間。再者,成爲經4個端子22c而對各天線線供電。再 者,各天線之外端部爲了使天線線之電壓分布變化,經電 容器18c而被連接於天線室3之上壁而接地(參照第丨圖 )。但是,亦可不經電容器18c而直接接地,並且即使在 端子2 2c之部分或天線線之途中,例如將電容器插入至例 如彎曲部100c亦可。 在該些外側天線部13a、內側天線部13b以及中間天 -11 - 201008400 線部13c之間’形成比各天線部之天線彼此之間隔更寬的 特定間隙。 外側天線部13a、內側天線部13b、中間天線部13c 係在該些配置區域,設定配置形態,使在該些配置區域中 電場強度成爲均勻。具體而言,在該些構成之矩形之各邊 之中央部,捲數少於其他部分。再者,外側天線部13a、 內側天線部13b、中間天線部13c係在該些配置區域,設 定捲數’使在該些配置區域間電場強度能夠均勻化。具體 而言’當將天線線配置成渦旋狀之時,一般因隨著往外側 移動天線線之長度變長,電場強度變大,故以從內側之天 線部朝向外側之天線部捲數減少之方式,例如在各邊之中 央部中’內側天線13b成爲4捲,中間天線部13c成爲3 捲,外側天線部13a成爲2捲。 在天線室3之中央部附近,設置有供電至外側天線部 13a之4根第1供電構件16a、供電至內側天線部13b之4 根第2供電件16b及供電至中間天線13c之4根第3供電 構件16c (在第1圖中僅一者僅圖式1根),各第1供電 構件16a之下端係被連接於外側天線部13a之端子22 a, 各第2供電構件16b之下端被連接於內側天線部13b之端 子22b,各第3供電構件16c之下端被連接於中間天線部 13c之端子22c。該些第1供電構件16a、第2供電構件 16b及第3供電構件16c經整合器14並聯連接於高頻電源 15。高頻電源15及整合器14被連接於供電線19,供電線 19係在整合器14之下游側分歧成供電線19a、19b及19c -12- 201008400 ,供電線19a被連接於4根之第1供電構件16a,供電線 19b被連接於4根之第2供電構件16b,供電線19c被連 接於4根之第3供電構件16c。 在供電線19a中間裝設有可變電容器21a,在供電線 19c中間裝設有可變電容器21c,在供電線19b中間不裝 設可變電容器。然後,藉由可變電容器21a和外側天線部 13a構成外側天線電路,藉由可變電容器21c和中間天線 參 部13c構成中間天線電路。另外,內側天線電路僅以內側 天線部13b構成。 如後述般,藉由調節可變電容器21a之電容,控制外 側天線電路之阻抗,藉由調節可變電容器21c之電容,控 制中間天線電路之阻抗,藉由該些控制,可以調整流動於 外側天線電路、內側天線電路及中間天線電路之電流的大 小關係。 在電漿處理中,自高頻電源15對高頻天線13供給感 〇 應電場形成用之例如頻率爲13.56MHz之高頻電力,如此 —來藉由供給高頻電力之高頻天線13,在處理室4內形成 感應電場,藉由該感應電場,使自噴淋框體11所供給之 處理氣體電漿化。此時之電漿密度分布,係藉由依據可變 電容器21a、21b控制外側天線部13a、內側天線部13b及 中間天線部1 3 c之阻抗而被控制。 在處理室4內之下方,以夾著介電體壁2與高頻天線 13對向之方式,設置有用以載置LCD玻璃基板G之載置 台23。載置台23係由導電性材料,例如表面被陽極氧化 -13- 201008400 處理之鋁所構成。被載置於載置台23之LCD玻璃基板G 係藉由靜電夾具(無圖式)被吸附保持。 載置台23係被收納於絕緣體框24內,並且被支撐於 中空之支柱25。支柱25係邊將本體容器1之底部維持氣 密狀態,邊被配設在本體容器1外之升降機構(無圖式) 所支撐,於基板G之搬入搬出時,載置台23藉由升降機 構在上下方向被驅動。並且,在收納載置台23之絕緣體 框24和本體容器1之底部之間,配設有氣密包圍支柱25 q 之波紋管26,依此即使藉由載置台23之上下移動,亦保 證處理容器4內之氣密性。再者,在處理容器4之側壁4a ,設置搬入搬出基板G之搬入搬出口 2 7a,和開關此之閘 閥27。 在載置台23藉由被設置在中空支柱25內之供電線 25a,經整合器28連接有高頻電源29。該高頻電源29係 在電漿處理中,對載置台23施加偏壓用之高頻電力,例 如頻率爲3.2MHz之高頻電力。藉由該偏壓用之高頻電力 ❹ ,被生成在處理室4內之電漿中之離子有效地被引入基板 G。 並且,在載置台23內設置有用以控制基板G之溫度 ,由陶瓷加熱器等之加熱手段或冷媒流路等所構成之溫度 控制機構,和溫度感測器(任一者皆無圖式)。相對於該 些機構或構件之配管或配線,任一者通過中空之支柱25 被導出至本體容器1外。 在處理室4之底部,經排氣管31連接有含有真空泵 -14- 201008400 等之排器裝置30,藉由該排氣裝置30排氣處理室4’在 電漿處理中,處理室4內被設定、維持在特定之真空氛圍 (例如 1. 3 3 P a )。 在被載置於載置台23之基板G之背面側,形成有冷 卻空間(無圖式),設置有用以供給當作一定壓力之熱傳 達用氣體之He氣體的He氣體流路41。如此一來,藉由 將熱傳達用氣體供給至基板G之背面側,可以在真空下回 φ 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成爲被連接於由電腦所構 成之控制部50而被控制之構成。再者,控制部50上,連 接有由操作員爲了管理電漿處理裝置而執行指令之輸入操 作的鍵盤,或使電漿處理裝置之運轉狀況可視化而予以顯 示之顯示器等所構成之使用者介面51。並且,在製程部 5〇連接有記憶部52,該記憶部儲存有用以藉由製程部50 之控制實現在電漿處理裝置所實行之各種處理的控制程式 〇 ,或按處理條件使電漿處理裝置之各構成部實行處理之程 式即是處理程式。處理程式係被記憶於記憶部52之中的 記憶媒體。記憶媒體即使爲硬碟般之固定者亦可,即使爲 CD-ROM、DVD等之可搬運性者亦可。再者,即使自其他 裝置經例如專用線路適當傳送處理程式亦可。然後,依其 所需,以來自使用者介面51之指示等自記億部52叫出任 意處理程式,使控制部50實行,依此,在控制器50之控 制下,執行電漿處理裝置之所欲處理。 接著,針對高頻天線1 3之阻抗控制予以說明。第3 -15- 201008400 圖爲表示高頻天線13之供電電路之圖式。如該圖所示般 ,來自高頻電源15之高頻電力經整合器14被供給至外側 天線電路61a、內側天線電路61b及中間天線電路61c。
在此,外側天線電路61a係由外側天線部13a和可變電容 器2 1 a所構成,中間天線電路6 1 c由於係由中間天線電路 13c和可變電容器21c所構成,故可以藉由調節可變電容 器21a之位置變化其電容使外側天線電路61a之阻抗Zcut 變化,且可以藉由調節可變電容器21c之位置變化其電容 φ 使中間天線電路61c之阻抗ZmiddU變化。另外,內側天線 電路61b僅由內側天線部13b所構成,其阻抗Zin爲固定 。此時,外側天線電路61a之電流Uut可以對應於阻抗 Zout之變化而變化,中間天線電路61c之電流Imiddle可以 對應於阻抗Zmiddle之變化而變化。然後,內側天線電路 61b之電流Iin因應Zw和Zmiddle和Zin而變化。因此,藉 由可變電容器21a、21c之電容調節,使Zw及Z middle 變 化,可以使外側天線電路61a之電流I。"和內側天線電路 ❾ 61b之電流Iin和中間天線電路61c之電流Imid<ne自由變化 。然後,如此一來,藉由控制流入於外側天線部13a之電 流和流入於內側天線部13b之電流和流入中間天線部13c 之電流,可以控制電槳密度分布。 接著,使用如上述般所構成之感應耦合電漿處理裝置 ,對LCD玻璃基板G施予電漿灰化處理之時之處理動作 予以說明。 首先,在打開閘閥27之狀態下,自此藉由搬運機構 -16 - 201008400 (無圖式),將基板G搬入至處理室4內,並載置於載置 台23之載置面之後,藉由靜電夾具(無圖式),將基板 G固定於載置台23上。接著,從處理氣體供給系統20將 處理氣體自噴淋框體11之氣體吐出孔12a吐出至處理室4 內,並且藉由排氣裝置30經排氣管31使處理室4內予以 真空排氣,依此將處理室內維持至例如0.66〜26.6Pa左右 之壓力氛圍。 0 再者,此時在基板G之背面側之冷卻空間,爲了迴避 基板G之溫度上升或溫度變化,經He氣體流路41,供給 當作熱傳達用氣體之He氣體。 接著,自高頻電源15對高頻天線13施加例如13.56 MHz之高頻,藉此經介電體壁2在處理室4內形成介電體 。藉由如此所形成之感應電場,在處理室4內使處理氣體 電漿化,生成高密度之感應耦合電漿,藉由該電漿進行例 如電漿灰化處理。 ❷ 此時,高頻天線13之構造係如上述般,具有在外側 部分將天線線緊密配置而構成之外側天線部13a,和在內 側部分將天線線緊密配置而構成之內側天線部13b,和在 該些之間緊密配置而構成之中間天線13c,故即使玻璃基 板G之尺寸爲1邊超過lm的大型基板之時,在各天線部 之間亦難產生因電漿密度下降而導致的電漿不均勻。即是 ,上述專利文獻1所記載之僅以外側天線部和內側天線部 構成高頻天線13之時’當直接擴大高頻天線13’以使對 應於1邊超過lm之玻璃基板G時,由於要求保持電漿密 -17- 201008400 度,不使介電體壁2和載置台23之間隙變化,故外側天 線部和內側天線部之間隔變寬之部分,使得因爲電漿擴散 而導致均勻化效果下降,容易反映天線圖案之密、疏分布 ,電漿密度之分布惡化,但是若如本實施型態般,在外側 天線部1 3 a和內側天線部1 3 b之間,設置中間天線部1 3 c ,如此一來可以迴避該情形。 再者,外側天線13a、內側天線部13b、中間天線部 13c均勻配置天線之時,雖然在該些配置區域中電場強度 成爲不均勻,再者,在各天線部之配置區域間電場強度不 均勻,但是在本實施型態中,因採用使因該些情形所引起 之電場強度之不均勻極力不產生的配置型態,故難以產生 電場強度不均勻以及電漿不均勻。 具體而言,矩形狀之外側天線部13a、內側天線部 13b、中間天線部13c,雖然在其各邊之中央部具有電場強 度變高之傾向,但是因在其部分之捲數比其他部分少,故 在天線部之配置區域,可以使電場強度均勻。再者,當構 成渦旋狀之天線時,雖然隨著往外側移動天線線之長度變 長’電場強度變大’但是因以從內側之天線部朝向外側之 天線部捲數減少之方式,更具體而言,在各邊之中央部中 ,內側天線13b成爲4捲,中間天線部13c成爲3捲,外 側天線部13a成爲2捲之方式,配置外側天線部13a、內 側天線部13b、中間天線部13c,故可使各天線部之配置 區域間的電場強度均勻化。 再者’高頻天線13係於外側天線部13a連接可變電 18· 201008400 容器21a,使能夠進行外側天線電路61a之阻抗調整,並 於中間天線部13連接可變電容器21c,使能夠進行中間天 線電路61c之阻抗調節,故可以使外側天線電路61之電 流I〇ut和內側天線電路61b之電流1^和中間天線電路61c 之電流Imiddle自由變化。即是,可以藉由調節可變電容器 2 1 a、2 1 C之位置,控制流入外側天線部1 3 a之電流,和流 入於內側天線部13b之電流和流入中間天線部13c之電流 。感應耦合電漿雖然係在高頻天線13之正下方之空間生 成電漿,但是此時之各位置之電漿密度因與在各位置之電 場強度呈比例,故藉由控制流入於外側天線部1 3 a之電流 和流入於內側天線部1 3 b之電流和流入中間天線部1 3 c之 電流,可以控制~電漿密度分布。 此時,每次運用把握最適合之電漿密度分布,藉由將 事先所取得之其電漿密度分布的可變電容器21a、21c之 位置設定於記憶部52,能夠藉由控制部50選擇每次運用 Ο 最適合的可變電容器21a、21c之位置而可執行電漿處理 〇 如此一來,藉由可變電容器21a、21c的阻抗控制, 因可以控制電漿密度分布,故不需要交換天線,不需要更 換天線的勞力或對每次用運準備天線的成本。再者,可以 藉由可變電容器21之位置調節執行極細的電流控制,能 夠控制成因應運用取得最適合之電漿密度分布。 並且,本發明並不限定於上述實施型態,可作各種變 形。例如,在上述實施型態中,雖然針對設置有3個天線 -19- 201008400 部之時予以表示,但並不限定於此,即使對應於基板之大 小,設置4個以上之天線部亦可。於設置4個天線部之時 ,可以如第4圖所示構成。即是’在第2圖之外側天線部 13a之更外側,可以設爲設置有最外側天線部13d之構成 。在該例中,最外側天線部13d係以使4個天線線各偏移 90°而配置成全體成爲略矩形狀’並且邊的中央部成爲1 層。然後,成爲經4個端子22d而被供電至最外側天線部 13d之各天線,該些之外端部經電容器18d而被接地。並 _ 且,電容器18d並非需要。此時之高頻天線13之供電電 路如第5圖所示般,在第3圖之供電電路,附加由最外側 天線部13d和可變電容器21d所構成之最外側天線電路 61d。可以藉由調節可變電容器21d之位置使變化其電容 而使最外側天線電路61d之阻抗Zoutuwst變化,並且可以 對應於阻抗Z^term。"之變化而使最外側天線電路61D之 電流loutermDst變化。 再者,在上述實施型態中,雖然舉出在內側天線部 參 13b之邊的中央部爲4捲,在中間天線i3c之邊的中央部 爲3捲’在外側天線部13a之邊的中央部爲2捲之例,但 是並不限定於如此之構成。 並且’在上述實施型態中,雖然舉出將可變電容器連 接於外側天線部13a和中間天線部i3c之例,但是並不限 定於此’若對外側天線部13a、中間天線部13c、內側天 線部13b中之任兩個設置時,亦可以取得相同功能,且於 限於欲調整之區域之時,即使對任一個設置亦可。 -20- 201008400 又,雖然在上述實施型態中爲了調整阻抗設置有可變 電容器,但是即使爲可變線圈等之其他阻抗調整手段亦可 〇 再者,雖然針對本發明適用於灰化裝置之時予以表示 ,但是並不限於灰化裝置,亦可以適用於鈾刻或CVD成 膜等之其他電漿處理裝置。再者,雖然使用FPD基板以當 作被處理體,但是本發明並不限定於此,亦可以適用於處 Φ 理半導體晶圓等之其他基板之時。 【圖式簡單說明】 第1圖爲表示本發明之一實施型態所涉及之感應耦合 電漿處理裝置之剖面圖。 第2圖爲表示第1圖之感應耦合電漿處理裝置所使用 之商頻天線之俯視圖。 第3圖爲表示第1圖之感應耦合電漿處理裝置所使用 ® 之高頻天線之供電電路的圖式。 第4圖爲表示高頻天線之其他例的俯視圖。 第5圖爲表示第4圖之高頻天線之供電電路的圖式。 【主要元件符號說明】 1 :本體容器 2:介電體壁(介電體構件) 3 :天線室 4 :處理室 -21 - 201008400 1 3 :高頻天線 1 3 a :外側天線部 1 3 b :內側天線部 13c :中間天線部 14 :整合器 1 5 :高頻電源 16a、16b、16c:供電構件 20:處理氣體供給系統 21a、21c:可變電容器 23 :載置台 30 :排氣裝置 5 0 :控制部 5 1 :使用者介面 52 :記憶部 6 1 a :外側天線電路 6 1 b :內側天線電路 6 1 c :中間天線電路 G :基板 -22

Claims (1)

  1. 201008400 七、申請專利範圓: l一種感應耦合電漿處理裝置,其特徵爲;具備 處理室’用以收容被處理體而施予電漿處理; 載置台,用以在上述處理容器內載置被處理體; 處理氣體供給系統,用以對上述處理室內供給處理氣 體, 排氣系統,用以將上述處理室內予以排氣; 高頻天線,具有被設置成同心狀之3個以上的天線部 ’係隔著介電體構件而被配置在上述處理室之外部,並藉 由被供給高頻電力,在上述處理室內形成感應電場;和 阻抗調節手段,用以調節包含上述各天線部之天線電 路中之至少一個阻抗,依此控制上述天線部之電流値, 上述各天線部構成多數天線線被配置成渦旋狀而所形 成之多層天線,且以在其配置區域形成均勻之電場的方式 設定其捲繞方式,並以在各天線部之配置區域間能夠使電 Ο 場均勻化之方式設定其捲數。 2. 如申請專利範圍第1項所記載之感應耦合電漿處理 裝置,其中, 被處理體構成矩形狀,上述天線部以成爲略矩形狀之 方式配置天線線而構成。 3. 如申請專利範圍第2項所記載之感應耦合電漿處理 裝置,其中, 上述天線部係以在略矩形狀之各邊之中央部之捲數少 於其他部分之方式設定捲繞方式之形態。 -23- 201008400 4. 如申請專利範圍第2或3項所記載之感應耦合電漿 處理裝置,其中, 上述天線部係以從內側天線部朝向外側天線部捲數變 少之方式設定各天線部的捲數。 5. 如申請專利範圍第1至3項中之任一項所記載之感 應耦合電漿處理裝置,其中, 上述阻抗調節手段係被連接於包含上述各天線部之天 線電路中之至少一個,調節其連接的天線電路之阻抗。 @ 6. 如申請專利範圍第5項所記載之感應耦合電漿處理 裝置,其中, 上述阻抗調節手段具有可變電容器。 7. 如申請專利範圍第1至3項中之任一項所記載之感 應耦合電漿處理裝置,其中, 又具有控制手段,事先設定取得每次運用最適合之電 漿密度分布的上述阻抗調節手段之調節參數,於選擇特定 之應用時,以成爲事先設定對應於應用之上述阻抗調節手 參 段之調節參數的最佳値之方式,控制上述阻抗調節手段。 -24-
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI559820B (zh) * 2011-03-29 2016-11-21 Tokyo Electron Ltd Plasma processing device and plasma processing method
TWI611735B (zh) * 2010-09-28 2018-01-11 Tokyo Electron Ltd 電漿處理裝置(一)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101532747B1 (ko) * 2009-12-29 2015-06-30 주식회사 원익아이피에스 플라즈마 발생장치
CN102115879B (zh) * 2009-12-31 2013-06-26 丽佳达普株式会社 基板处理装置
US8916793B2 (en) 2010-06-08 2014-12-23 Applied Materials, Inc. Temperature control in plasma processing apparatus using pulsed heat transfer fluid flow
US9338871B2 (en) * 2010-01-29 2016-05-10 Applied Materials, Inc. Feedforward temperature control for plasma processing apparatus
US8880227B2 (en) 2010-05-27 2014-11-04 Applied Materials, Inc. Component temperature control by coolant flow control and heater duty cycle control
JP2011258622A (ja) * 2010-06-07 2011-12-22 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置及びその誘電体窓構造
JP5597071B2 (ja) * 2010-09-06 2014-10-01 東京エレクトロン株式会社 アンテナユニットおよび誘導結合プラズマ処理装置
JP5851682B2 (ja) * 2010-09-28 2016-02-03 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP5666991B2 (ja) * 2011-06-08 2015-02-12 東京エレクトロン株式会社 誘導結合プラズマ用アンテナユニットおよび誘導結合プラズマ処理装置
JP2013077715A (ja) * 2011-09-30 2013-04-25 Tokyo Electron Ltd 誘導結合プラズマ用アンテナユニットおよび誘導結合プラズマ処理装置
US10274270B2 (en) 2011-10-27 2019-04-30 Applied Materials, Inc. Dual zone common catch heat exchanger/chiller
JP5894785B2 (ja) * 2011-12-19 2016-03-30 東京エレクトロン株式会社 誘導結合プラズマ用アンテナユニットおよび誘導結合プラズマ処理装置
JP5878771B2 (ja) * 2012-02-07 2016-03-08 東京エレクトロン株式会社 誘導結合プラズマ処理方法および誘導結合プラズマ処理装置
JP6010305B2 (ja) * 2012-02-07 2016-10-19 東京エレクトロン株式会社 誘導結合プラズマ用アンテナユニット、誘導結合プラズマ処理装置および誘導結合プラズマ処理方法
KR101468657B1 (ko) * 2012-12-28 2014-12-03 엘아이지에이디피 주식회사 유도 결합 플라즈마 처리 장치
KR101619899B1 (ko) 2014-07-25 2016-05-12 인베니아 주식회사 플라즈마 발생모듈 및 이를 포함하는 플라즈마 처리장치
CN105632860B (zh) * 2014-10-31 2021-04-09 北京北方华创微电子装备有限公司 等离子体加工设备
JP6097317B2 (ja) * 2015-01-30 2017-03-15 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法
JP6062461B2 (ja) * 2015-01-30 2017-01-18 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
KR102055371B1 (ko) * 2019-02-01 2019-12-13 주식회사 원익아이피에스 유도결합 플라즈마 처리장치
CN110047748B (zh) * 2019-04-22 2022-03-04 江南大学 一种低损伤AlGaN/GaNHEMT栅槽刻蚀方法
KR102041518B1 (ko) * 2019-07-18 2019-11-06 에이피티씨 주식회사 분리형 플라즈마 소스 코일 및 이의 제어 방법
JP7403348B2 (ja) * 2020-02-21 2023-12-22 東京エレクトロン株式会社 アンテナセグメント及び誘導結合プラズマ処理装置
CN115764312B (zh) * 2021-09-03 2025-12-12 荣耀终端股份有限公司 一种终端缝隙天线

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3371176B2 (ja) * 1995-01-25 2003-01-27 ソニー株式会社 プラズマ処理装置および半導体装置の製造方法
KR100290813B1 (ko) * 1995-08-17 2001-06-01 히가시 데쓰로 플라스마 처리장치
US6853141B2 (en) * 2002-05-22 2005-02-08 Daniel J. Hoffman Capacitively coupled plasma reactor with magnetic plasma control
WO2002005308A2 (en) * 2000-07-06 2002-01-17 Applied Materials, Inc. A plasma reactor having a symmetric parallel conductor coil antenna
KR100440736B1 (ko) * 2001-02-19 2004-07-15 오범환 동축 병렬 안테나형 플라즈마 소스의 국소 인덕턴스직접조절 장치 및 방법
JP3462865B2 (ja) * 2001-07-10 2003-11-05 三菱重工業株式会社 給電アンテナ及び半導体製造装置
US7571697B2 (en) * 2001-09-14 2009-08-11 Lam Research Corporation Plasma processor coil
JP3880864B2 (ja) * 2002-02-05 2007-02-14 東京エレクトロン株式会社 誘導結合プラズマ処理装置
JP2003234338A (ja) * 2002-02-08 2003-08-22 Tokyo Electron Ltd 誘導結合プラズマ処理装置
JP2004356511A (ja) * 2003-05-30 2004-12-16 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置
JP2006221852A (ja) * 2005-02-08 2006-08-24 Canon Anelva Corp 誘導結合型プラズマ発生装置
JP2007311182A (ja) * 2006-05-18 2007-11-29 Tokyo Electron Ltd 誘導結合プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI611735B (zh) * 2010-09-28 2018-01-11 Tokyo Electron Ltd 電漿處理裝置(一)
TWI559820B (zh) * 2011-03-29 2016-11-21 Tokyo Electron Ltd Plasma processing device and plasma processing method
US10020167B2 (en) 2011-03-30 2018-07-10 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus

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