KR101870483B1

KR101870483B1 - Inductively coupled plasma processing apparatus

Info

Publication number: KR101870483B1
Application number: KR1020140087385A
Authority: KR
Inventors: 도시히로 가사하라; 요우헤이 야마다; 가즈오 사사키
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2013-07-16
Filing date: 2014-07-11
Publication date: 2018-06-22
Anticipated expiration: 2034-07-11
Also published as: KR102136925B1; CN104299879A; KR20150009445A; JP6228400B2; CN104299879B; KR20180069774A; JP2015022806A; TWI632587B; TW201513159A

Abstract

본 발명의 과제는 분할 타입의 금속 창을 갖고 있어도, 처리실의 내부에 균일한 플라스마를 생성하는 것이 가능한 유도 결합 플라스마 처리 장치를 제공하는 것이다. 해결 수단으로서, 본체 용기(1)와, 본체 용기(1)를, 피처리체(G)를 수용하고, 수용한 피처리체(G)에 유도 결합 플라스마 처리를 실시하는 처리실(4)과, 처리실(4) 내에 유도 결합 플라스마를 생성하기 위한 고주파 안테나(11)를 수용하는 안테나실(3)에 구획하는 도전성을 가진 직사각 형상의 금속 창(2)을 구비하고, 고주파 안테나(11)는, 안테나실(3)의 내부에, 직사각 형상의 금속 창(2)에 대응하는 면 내를 주회하도록 마련되며, 직사각 형상의 금속 창(2)은, 서로 전기적으로 절연된 복수의 분할편(2a 내지 2d)으로 분할되며, 분할편(2a 내지 2d)은 각각, 다른 부재에 놓이는 일 없이, 매달림 부재(8)에 의해서 안테나실(3)의 천판부(3b)로부터 매달려 있다.An object of the present invention is to provide an inductively coupled plasma processing apparatus capable of generating a uniform plasma inside a processing chamber even when the plasma processing apparatus has a split-type metal window. A processing chamber 4 for containing an object to be treated G and performing inductively coupled plasma processing on the object to be processed G accommodated in the processing container G; And an antenna chamber 3 for accommodating a high frequency antenna 11 for generating an inductively coupled plasma in the antenna chamber 4. The high frequency antenna 11 has a rectangular metal window 2 having conductivity, The rectangular metal window 2 is provided so as to extend in a plane corresponding to the rectangular metal window 2 inside the window pane 3 and has a plurality of split pieces 2a to 2d electrically insulated from each other, And each of the split pieces 2a to 2d is suspended from the top plate portion 3b of the antenna chamber 3 by the suspension member 8 without being placed on another member.

Description

{INDUCTIVELY COUPLED PLASMA PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 유도 결합 플라스마 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an inductively coupled plasma processing apparatus.

액정 표시 장치(LCD) 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD) 제조 공정에 있어서는, 유리 기판에 플라스마 에칭이나 성막 처리 등의 플라스마 처리를 실행하는 공정이 존재하며, 이와 같은 플라스마 처리를 실행하기 위해서 플라스마 에칭 장치나 플라스마 CVD 장치 등의 여러 가지의 플라스마 처리 장치가 이용된다. 플라스마 처리 장치로서는 종래, 용량 결합 플라스마 처리 장치가 많이 이용되고 있었지만, 최근, 고진공도이며 고밀도의 플라스마를 얻을 수 있다고 하는 큰 이점을 가지는 유도 결합 플라스마(Inductively　Coupled Plasma:ICP) 처리 장치가 주목받고 있다.In the process of manufacturing a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display (LCD), there is a step of performing plasma processing such as plasma etching or film formation on a glass substrate. In order to perform such plasma processing, Various plasma processing apparatuses such as plasma processing apparatuses and plasma processing apparatuses are used. BACKGROUND ART [0002] Conventionally, a capacitively coupled plasma processing apparatus has been widely used as a plasma processing apparatus. Recently, an inductively coupled plasma (ICP) processing apparatus having a great advantage of obtaining a high vacuum and a high density plasma has been attracting attention .

　최근, 피처리 기판의 사이즈가 대형화되고 있으며, 예를 들면 LCD용의 직사각 형상 유리 기판에서는, 단변×장변의 길이가, 약 1500㎜×약 1800㎜의 사이즈에서 약 2200㎜×약 2400㎜의 사이즈로, 또한 약 2800㎜×약 3000㎜의 사이즈로 현저하게 대형화되고 있다.In recent years, the size of the substrate to be processed has been increased in recent years. For example, in the case of a rectangular rectangular glass substrate for LCD, the length of short side x long side is about 2200 mm x about 2400 mm in size of about 1500 mm x about 1800 mm , And it is also remarkably enlarged to a size of about 2800 mm x about 3000 mm.

　이와 같은 피처리 기판의 대형화에 동반해서, 유도 결합 플라스마 처리 장치의 천장벽을 구성하는 직사각 형상의 유전체 창도 대형화된다. 그렇지만, 유전체 창을 구성하는 석영 등의 유전체 재료는 약하기 때문에 대형화에는 적합하지 않다. 이 때문에, 직사각 형상의 유전체 창을 석영보다 강성이 높은 금속 창으로 하고, 직사각 형상의 금속 창을 분할하고, 분할된 금속 창끼리를 절연함으로써, 처리실의 천장벽을 구성하도록 한 유도 결합 플라스마 처리 장치가 특허문헌 1에 기재되어 있다.Along with the enlargement of the substrate to be processed, a rectangular dielectric window constituting the ceiling wall of the inductively coupled plasma processing apparatus is also enlarged. However, since dielectric materials such as quartz constituting the dielectric window are weak, they are not suitable for enlargement. Therefore, an inductively coupled plasma processing apparatus in which a dielectric window having a rectangular shape is made of a metal window having a higher rigidity than quartz, a rectangular window is divided, and the divided window is insulated from each other, Is described in Patent Document 1.

일본 특허 공개 제 2012-227427 호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2227427

특허문헌 1에 기재된 유도 결합 플라스마 처리 장치는, 직사각 형상의 금속 창의 주위에 마련된 금속 지지 선반과, 금속 지지 선반 사이에 마련된 복수의 금속 지지 비임을 구비하고 있다. 특허문헌 1은, 금속 지지 선반과 금속 지지 비임의 사이, 및 금속 지지 비임과 금속 지지 비임의 사이에 구획된 영역에, 직사각 형상의 금속 창을 복수로 분할한 분할편을, 각각 현가하는 구조로 되어 있다. 즉, 특허문헌 1은, 금속 지지 선반, 및 금속 지지 비임을, 분할편을 탑재하는 탑재부로서 이용하면서, 복수의 분할편을 처리실 위에 걸치도록 하여 놓인다.The inductively coupled plasma processing apparatus disclosed in Patent Document 1 has a metal supporting rack provided around a rectangular metal window and a plurality of metal supporting beams provided between the metal supporting racks. Patent Document 1 discloses a structure in which a plurality of divided pieces of a rectangular metal window are divided into a plurality of divided portions in a region defined between a metal supporting rack and a metal supporting beam and between a metal supporting beam and a metal supporting beam, . That is, in Patent Document 1, a plurality of divided pieces are laid over the processing chamber while using the metal supporting rack and the metal supporting beam as a mounting portion for mounting the divided pieces.

그렇지만, 특허문헌 1은, 복수의 분할편을, 금속 지지 선반, 및 금속 지지 비임을 탑재부로서 이용하기 때문에, 특히, 금속 지지 비임에는 분할편을 탑재하기 위한 폭이 필요하게 되어 있다.However, in Patent Document 1, since a plurality of divided pieces are used as a mounting portion of a metal supporting rack and a metal supporting beam, in particular, a width for mounting a dividing piece is required for a metal supporting ratio.

또한, 금속 지지 비임은, 처리의 사이, 감압하에 있는 처리실과, 대기압 하에 있는 안테나실의 사이에 개재된다. 이 때문에, 금속 지지 비임에는, 대기압을 지지하기 위한 높은 강도가 요구된다. 강도의 관점에서도, 특허문헌 1에 있어서의 금속 지지 비임은, 그 폭을 넓게 설정할 필요가 있다.Further, the metal supporting beam is interposed between the treatment chamber under reduced pressure and the antenna chamber under atmospheric pressure during the treatment. For this reason, the metal support ratio requires a high strength for supporting the atmospheric pressure. From the viewpoint of strength, it is necessary to set the width of the metal supporting beam in Patent Document 1 to be wide.

폭이 넓은 금속 지지 비임 아래에는 유도 전계가 형성되기 어렵다. 특히, 직사각 형상의 금속 창을, 둘레 방향을 따라서 분할하는 금속 지지 비임은, 안테나실에 배치된 고주파 안테나와 병행한다. 이 때문에, 고주파 안테나에 흐르는 전류와는 역 방향의 전류가 흐른다. 역기전력이다. 역기전력에 근거하여 발생하는 전류는, 금속 지지 비임의 폭이 넓어짐에 따라서 현저해진다. 이와 같은 전류가 현저해지면, 금속 지지 비임 바로 아래 뿐만 아니라, 금속 지지 비임의 주위의 유도 전계도 약해지며, 그 결과, 처리실 내에 발생하는 유도 전계의 균일성을 저하시킬 가능성이 있다. 유도 전계의 균일성이 저하하면, 처리실의 내부에 생성되는 플라스마의 균일성에도 영향을 미친다.Below the wide metal support beam, induction fields are hard to form. Particularly, the metal supporting beam for dividing the rectangular window in the circumferential direction is parallel to the high frequency antenna disposed in the antenna chamber. Therefore, a current flows in a direction opposite to the current flowing in the high-frequency antenna. It is counter-electromotive force. The current generated based on the counter electromotive force becomes remarkable as the width of the metal supporting beam becomes wider. When such a current becomes remarkable, not only directly below the metal supporting beam but also the induction electric field around the metal supporting beam is weakened, and as a result, there is a possibility of lowering the uniformity of the induced electric field generated in the processing chamber. If the uniformity of the induced electric field is lowered, the uniformity of the plasma generated in the processing chamber is also affected.

또한, 금속 창의 면적은, 피처리체의 크기에 따라 설정된다. 그러나, 금속 지지 비임의 폭이 넓어져 가면, 금속 창의 총 면적에서 차지하는 분할편의 총 면적의 비율이 저하한다. 이 비율이 저하하면, 처리실의 내부에, 유도 전계를 효율적으로 생성하는 것도 어려워진다.The area of the metal window is set according to the size of the object to be processed. However, if the width of the metal supporting beam is widened, the ratio of the total area of the divided pieces in the total area of the metal window decreases. When this ratio is lowered, it is also difficult to efficiently generate an induced electric field inside the treatment chamber.

또한, 분할편이, 처리실에 처리 가스를 공급하는 샤워 헤드를 겸하고 있는 경우에는, 상기 비율이 작아짐에 따라서, 금속 창의 총 면적에서 차지하는 가스 샤워부의 총 면적의 비율도 저하한다. 이 때문에, 처리 가스의 효율적인 공급이나, 균일성이 양호한 처리 가스의 공급도 곤란하게 되어 버린다.In addition, when the divided pieces also serve as a showerhead for supplying the process gas to the process chamber, the ratio of the total area of the gas shower portion occupying the total area of the metal window also decreases as the ratio becomes smaller. For this reason, it becomes difficult to supply the process gas efficiently and to supply the process gas with good uniformity.

본 발명에 따른 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 분할 타입의 금속 창을 갖고 있어도, 처리실의 내부에 균일한 플라스마를 생성하는 것이 가능한 유도 결합 플라스마 처리 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an inductively coupled plasma processing apparatus capable of generating a uniform plasma inside a process chamber even when a split-type metal window is provided.

또한, 분할 타입의 금속 창을 갖고 있어도, 처리실의 내부에 균일한 플라스마를 생성하는 것이 가능하고, 또한, 처리 가스의 효율적인 공급이나, 균일성이 좋은 처리 가스의 공급도 가능한 유도 결합 플라스마 처리 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.Further, even if a split-type metal window is provided, an inductively coupled plasma processing apparatus capable of generating a uniform plasma inside the processing chamber and capable of efficiently supplying the processing gas and supplying the processing gas with good uniformity And the like.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 하나의 관점에서는, 직사각 형상의 피처리체에 유도 결합 플라스마 처리를 실시하는 유도 결합 플라스마 처리 장치에 있어서, 본체 용기와, 상기 본체 용기를, 상기 피처리체를 수용하고, 수용한 상기 피처리체에 유도 결합 플라스마 처리를 실시하는 처리실과, 상기 처리실 내에 유도 결합 플라스마를 생성하기 위한 고주파 안테나를 수용하는 안테나실로 구획하는 도전성을 가진 직사각 형상의 금속 창을 구비하고, 상기 고주파 안테나는, 상기 안테나실의 내부에, 상기 직사각 형상의 금속 창에 대응하는 면 내를 주회하도록 마련되며, 상기 직사각 형상의 금속 창은, 서로 전기적으로 절연된 복수의 분할편으로 분할되며, 상기 분할편은 각각, 다른 부재에 놓이는 일 없이, 매달림 부재에 의해서 상기 안테나실의 천장판부로부터 매달려 있는 것을 특징으로 하는 유도 결합 플라스마 처리 장치를 제공한다.According to one aspect of the present invention, there is provided an inductively coupled plasma processing apparatus for performing inductively coupled plasma processing on a rectangular workpiece, the apparatus comprising: a main body vessel; A processing chamber for performing inductively coupled plasma processing on the accommodated object to be processed and a conductive metal rectangular window for partitioning into an antenna chamber for accommodating a high frequency antenna for generating inductively coupled plasma in the processing chamber, Wherein the high frequency antenna is provided in the inside of the antenna chamber so as to circulate in a plane corresponding to the rectangular metal window, the rectangular metal window is divided into a plurality of electrically insulated split pieces, Each of the divided pieces is held by the hanging member without being placed on another member, Provides an inductively coupled plasma processing apparatus, characterized in that the suspension from the ceiling plate portion.

상기 하나의 관점에 따른 유도 결합 플라스마 처리 장치에 있어서, 상기 직사각 형상의 금속 창은, 상기 직사각 형상의 금속 창을, 상기 직사각 형상의 금속 창의 둘레 방향을 따라서 둘 이상으로 분할하는 제 1 분할과, 상기 둘레 방향을 따라서 분할된 금속 창을, 상기 둘레 방향과 교차하는 방향을 따라서 둘 이상으로 분할하는 제 2 분할이 행해져서, 상기 복수의 분할편으로 분할되는 것으로 할 수 있다. 이 때, 상기 제 2 분할은, 상기 직사각 형상의 금속 창의 네 모서리로부터, 대각선을 따른 분할을 포함할 수 있다.Wherein the rectangular metal window has a first division for dividing the rectangular metal window into two or more along the circumferential direction of the rectangular metal window, A second division is performed in which the metal window divided along the circumferential direction is divided into two or more along the direction intersecting with the circumferential direction so as to be divided into the plurality of divided pieces. At this time, the second division may include division along the diagonal line from the four corners of the rectangular metal window.

또한, 상기 제 2 분할이 행해지는 방향에는, 도전성을 갖는 금속 비임과, 상기 금속 비임과 상기 분할편을 절연하는 절연 부재가 개재되며, 상기 제 1 분할이 행해지는 방향에는, 상기 금속 비임이 없으며, 상기 분할편끼리를 절연하는 절연 부재만이 개재되는 구조로 할 수 있다.Further, in the direction in which the second division is performed, an electrically conductive metal beam and an insulating member for insulating the metal beam and the divided piece are interposed, and in the direction in which the first division is performed, the metal beam is not present And only the insulating member for insulating the divided pieces is interposed therebetween.

또한, 상기 제 1 분할이 행해진 방향, 및 상기 제 2 분할이 행해진 방향 각각에는, 상기 분할편끼리를 절연하는 절연 부재만이 개재되는 구조로 할 수도 있다. 이 때, 상기 절연 부재는, 상기 분할편이 수용되는 복수의 수용부를 가진 하나의 절연 부재로서 구성하는 것이 가능하다.It is also possible to adopt a structure in which only the insulating member which insulates the divided pieces from each other is interposed in each of the direction in which the first division is performed and the direction in which the second division is performed. At this time, the insulating member can be configured as one insulating member having a plurality of receiving portions in which the divided pieces are received.

또한, 상기 절연 부재는, 상기 분할편 상에 탑재되는 구조를 가지도록 할 수 있다.Further, the insulating member may have a structure mounted on the divided piece.

또한, 상기 매달림 부재는, 상기 분할편으로부터 전기적으로 절연되어 있는 것이 좋다. 또한, 상기 매달림 부재에는, 인접하는 상기 분할편끼리에 걸쳐서, 이들 분할편 각각에 체결되는 구조를 가진 것이 포함되어 있어도 좋다.It is preferable that the suspending member is electrically insulated from the split piece. Further, the suspending member may include a member having a structure that is fastened to each of the divided pieces across the adjacent divided pieces.

또한, 상기 안테나실의 천판부의 외측에, 상기 천판부의 변형을 억제하는 보강 부재가 마련되어 있어도 좋다. 이 때, 상기 보강 부재는, 상기 천판부로부터 외측을 향하여 볼록해지는 원호형의 형상을 가지는 것이 바람직하다.Further, a reinforcement member for restraining deformation of the top plate portion may be provided outside the top plate portion of the antenna chamber. At this time, it is preferable that the reinforcing member has an arcuate shape convexed outward from the top plate portion.

상기 분할편은, 상기 처리실에 처리 가스를 공급하는 가스 샤워 헤드를 겸하는 것이 바람직하다. 이러한 경우에 상기 매달림 부재는, 상기 분할편에 상기 처리 가스를 공급하기 위한 배관을 겸하고 있어도 좋다. 또한, 상기 분할편은, 냉온수 순환기에 의해 온도 제어되는 것이 바람직하다. 이러한 경우에 상기 매달림 부재는, 상기 냉온수 순환기에 의한 상기 분할편으로의 냉온수 순환을 위한 배관을 겸하고 있어도 좋다.It is preferable that the dividing piece also serves as a gas showerhead for supplying a process gas to the process chamber. In this case, the suspending member may also serve as a pipe for supplying the process gas to the split piece. It is preferable that the split pieces are temperature-controlled by a cold / hot water circulator. In this case, the suspending member may also serve as a piping for cold / hot water circulation to the divided pieces by the cold / hot water circulator.

본 발명에 의하면, 분할 타입의 금속 창을 갖고 있어도, 처리실의 내부에 균일한 플라스마를 생성하는 것이 가능한 유도 결합 플라스마 처리 장치를 제공할 수 있다. 또한, 분할 타입의 금속 창을 갖고 있어도, 처리실의 내부에 균일한 플라스마를 생성하는 것이 가능하며, 또한, 처리 가스의 효율적인 공급이나, 균일성이 양호한 처리 가스의 공급도 가능한 유도 결합 플라스마 처리 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an inductively coupled plasma processing apparatus capable of generating a uniform plasma inside a treatment chamber even when a split-type metal window is provided. In addition, even if a split-type metal window is provided, an inductively coupled plasma processing apparatus capable of generating a uniform plasma inside the processing chamber and capable of efficiently supplying the processing gas and supplying the processing gas with good uniformity .

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 유도 결합 플라스마 처리 장치를 개략적으로 도시하는 종단면도,
도 2는 도 1 중의 Ⅱ-Ⅱ선을 따르는 수평 단면도,
도 3은 고주파 안테나의 일 예를 도시하는 평면도,
도 4는 금속 창을 이용했을 경우의 유도 결합 플라스마의 생성 원리를 도시하는 도면,
도 5는 금속 창의 매달림 구조의 일 예를 도시하는 단면도,
도 6은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 유도 결합 플라스마 처리 장치가 구비하고 있는 절연 부재의 일 예를 도시하는 평면도,
도 7은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 유도 결합 플라스마 처리 장치를 개략적으로 도시하는 종단면도,
도 8은 도 7 중의 Ⅷ-Ⅷ선을 따른 수평 단면도,
도 9는 본 발명의 제 2 실시형태의 유도 결합 플라스마 처리 장치에 이용하는 절연 부재의 일 예를 도시하는 평면도,
도 10은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 유도 결합 플라스마 처리 장치를 개략적으로 도시하는 종단면도,
도 11의 (a) 도면은 보강 부재의 장착의 일 예를 도시하는 평면도이며, 도 11의 (b)의 도면은 보강 부재의 장착의 다른 예를 도시하는 평면도.1 is a longitudinal sectional view schematically showing an inductively coupled plasma processing apparatus according to a first embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a horizontal sectional view taken along line II-II in FIG. 1,
3 is a plan view showing an example of a high-frequency antenna,
4 is a view showing the principle of generation of an inductively coupled plasma when a metal window is used;
5 is a cross-sectional view showing an example of a hanging structure of a metal window,
6 is a plan view showing an example of an insulating member included in the inductively coupled plasma processing apparatus according to the first embodiment of the present invention,
7 is a longitudinal sectional view schematically showing an inductively coupled plasma processing apparatus according to a second embodiment of the present invention,
8 is a horizontal sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 7,
9 is a plan view showing an example of an insulating member used in the inductively coupled plasma processing apparatus according to the second embodiment of the present invention,
10 is a longitudinal sectional view schematically showing an inductively coupled plasma processing apparatus according to a third embodiment of the present invention,
11 (a) is a plan view showing an example of mounting of a reinforcing member, and Fig. 11 (b) is a plan view showing another example of mounting of a reinforcing member.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

<제 1 실시형태>&Lt; First Embodiment >

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 유도 결합 플라스마 처리 장치를 개략적으로 도시하는 종단면도, 도 2는 도 1 중의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 수평 단면도이다. 도 1 및 도 2에 도시하는 유도 결합 플라스마 처리 장치는, 직사각형 기판, 예를 들면, FPD용 유리 기판 위에 박막 트랜지스터를 형성할 때의 메탈막, ITO막, 산화막 등의 에칭이나, 레지스트막의 애싱 처리 등의 플라스마 처리에 이용할 수 있다. 여기서, FPD로서는, 액정 디스플레이(LCD), 일렉트로 루미네선스(Electro　Luminescence:EL) 디스플레이, 플라스마 디스플레이 패널(PDP) 등이 예시된다. 또한, FPD용 유리 기판에 한정하지 않으며, 태양 전지 패널용 유리 기판에 대한 상기와 동일한 플라스마 처리에도 이용할 수 있다.Fig. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing an inductively coupled plasma processing apparatus according to a first embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a horizontal sectional view along a line II-II in Fig. The inductively coupled plasma processing apparatus shown in Figs. 1 and 2 can be used for etching a metal film, an ITO film, an oxide film, or the like when forming a thin film transistor on a rectangular substrate, for example, a glass substrate for FPD, And the like. Examples of the FPD include a liquid crystal display (LCD), an electro luminescence (EL) display, a plasma display panel (PDP), and the like. Further, the present invention is not limited to the glass substrate for FPD, but can be used for the same plasma treatment as that for the glass substrate for the solar cell panel.

이 플라스마 처리 장치는, 도전성 재료, 예를 들면, 내벽면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 이루어지는 각통 형상의 기밀한 본체 용기(1)를 갖는다. 이 본체 용기(1)는 분해 가능하게 조립되어 있으며, 접지선(1a)에 의해 전기적으로 접지되어 있다. 본체 용기(1)는, 본체 용기(1)와 절연되어 형성된 직사각 형상의 금속 창(2)에 의해 상하로 안테나실(3) 및 처리실(4)로 구획되어 있다. 금속 창(2)은, 처리실(4)의 천장벽을 구성한다. 금속 창(2)은, 예를 들면, 비자성체이며 도전성의 금속, 예를 들면 알루미늄 또는 알루미늄을 포함한 합금으로 구성된다. 또한, 금속 창(2)의 내 플라스마성을 향상시키기 위해서, 금속 창(2)의 처리실(4)측의 표면에 유전체막이나 유전체 커버를 마련하여도 좋다. 유전체 막으로서는 양극 산화막 또는 용사 세라믹스막을 들 수 있다. 또한 유전체 커버로서는 석영제 또는 세라믹스제의 것을 들 수 있다.This plasma processing apparatus has an airtight main body container 1 of an electrically conductive material, for example, an angular cylinder made of aluminum whose inner wall surface is anodized. The main body container 1 is assembled in a disassemblable manner and electrically grounded by the ground wire 1a. The main body container 1 is partitioned into an antenna chamber 3 and a treatment chamber 4 by upper and lower portions by a rectangular metal window 2 formed insulated from the main body container 1. The metal window (2) constitutes a ceiling wall of the treatment chamber (4). The metal window 2 is made of, for example, a non-magnetic and conductive metal, for example, an alloy containing aluminum or aluminum. In order to improve the plasma resistance of the metal window 2, a dielectric film or a dielectric cover may be provided on the surface of the metal window 2 on the processing chamber 4 side. The dielectric film may be an anodic oxide film or a sprayed ceramics film. As the dielectric cover, quartz or ceramics may be used.

안테나실(3)의 측벽(3a)과 처리실(4)의 측벽(4a)의 사이에는, 본체 용기(1)의 내측으로 돌출하는 금속 프레임(5)과, 금속 프레임(5)의 내측에 대각선 형상으로 형성된 금속 비임(6)이 마련되어 있다. 금속 프레임(5) 및 금속 비임(6)은 도전성 재료, 바람직하게는 알루미늄 등의 금속으로 구성된다.Between the side wall 3a of the antenna chamber 3 and the side wall 4a of the treatment chamber 4 is provided a metal frame 5 which protrudes inward of the main body container 1, A metal beam 6 formed into a shape is formed. The metal frame 5 and the metal beam 6 are made of a conductive material, preferably a metal such as aluminum.

본 예의 직사각 형상의 금속 창(2)은 복수의 분할편(2a 내지 2h)으로 분할되며, 이들 분할편(2a 내지 2h)은 각각, 도 2에 도시하는 바와 같이 금속 프레임(5) 및 금속 비임(6)의 내측에 배치되어 있다. 본 예에서는, 직사각 형상의 금속 창(2)에 대해, 금속 창(2)의 둘레 방향을 따라서 둘 이상으로 분할하는 제 1 분할(화살표 A)과, 둘레 방향을 따라서 분할된 금속 창(2)을, 둘레 방향과 교차하는 방향을 따라서 추가로 둘 이상으로 분할하는 제 2 분할(화살표 B)이 행해져서, 합계 8개의 분할편(2a 내지 2h)으로 분할되어 있다. 본 예의 제 2 분할(화살표 B)은, 직사각 형상의 금속 창(2)의 네 모서리로부터, 대각선을 따른 분할을 포함하고 있다. 이와 같이 분할된 분할편(2a 내지 2h)은, 절연 부재(7)에 의해서 금속 프레임(5) 및 금속 비임(6)으로부터 전기적으로 절연되는 동시에, 분할편(2a 내지 2h)끼리도 절연 부재(7)에 의해서 서로 전기적으로 절연되도록 되어 있다.The rectangular metal window 2 of this embodiment is divided into a plurality of divided pieces 2a to 2h. The divided pieces 2a to 2h each have a metal frame 5 and a metal beam 5 (Not shown). In this example, the first division (arrow A) for dividing the metal window 2 in the rectangular shape into two or more along the circumferential direction of the metal window 2, (Arrow B) which is further divided into two or more along the direction intersecting the circumferential direction, and is divided into a total of eight split pieces 2a to 2h. The second division (arrow B) of this example includes division along the diagonal from the four corners of the rectangular metal window 2. The divided pieces 2a to 2h thus divided are electrically insulated from the metal frame 5 and the metal beam 6 by the insulating member 7 and the divided pieces 2a to 2h are electrically insulated from each other by the insulating member 7 So that they are electrically insulated from each other.

본 예의 분할편(2a 내지 2h)은, 금속 프레임(5) 및 금속 비임(6)의 내측에, 이들 금속 프레임(5) 및 금속 비임(6)에 놓이는 일 없이 배치되어 있다. 그리고, 절연 부재(7)는, 분할편(2a 내지 2h), 금속 프레임(5), 및 금속 비임(6) 각각의 상부에 탑재되는 구조를 갖고 있다. 본 예의 분할편(2a 내지 2h)의 지지 형태는, 매달림 부재(8)에 의해서 안테나실(3)의 천판부(3b)로부터 매다는 형태이다. 본 예의 매달림 부재(8)는, 분할편(2a 내지 2h)을, 분할편(2a 내지 2h)의 상부 각각에 탑재된 절연 부재(7)와 함께 매단다. 또한, 본 예의 매달림 부재(8)는, 금속 프레임(5) 및 금속 비임(6)에 대해서도, 금속 프레임(5) 상부 및 금속 비임(6)의 상부 각각에 탑재된 절연 부재(7)와 함께 매단다. 또한, 본 예의 절연 부재(7)는, 일체적으로 매달림 부재(8)와 금속 비임(6)의 상면 및 분할편(2a 내지 2h)의 상면을 절연하고, 금속 비임(6)의 측면과 분할편(2a 내지 2h)의 측면을 절연하고 있지만, 절연 부재(7)는, 예를 들면, 매달림 부재(8)와 금속 비임(6)의 상면 및 분할편(2a 내지 2h)의 상면을 절연하는 부분과, 금속 비임(6)의 측면과 분할편(2a 내지 2h)의 측면을 절연하는 부분으로 분할되어 있어도 좋다.The divided pieces 2a to 2h of the present embodiment are disposed on the inner side of the metal frame 5 and the metal beam 6 without being placed on the metal frame 5 and the metal beam 6. The insulating member 7 has a structure to be mounted on each of the split pieces 2a to 2h, the metal frame 5, and the metal beam 6, respectively. The supporting shapes of the divided pieces 2a to 2h of the present embodiment are in the form of hanging from the top plate portion 3b of the antenna chamber 3 by the hanging member 8. [ The suspending member 8 of the present embodiment seals the split pieces 2a to 2h together with the insulating member 7 mounted on each of the upper portions of the split pieces 2a to 2h. The hanging member 8 of the present embodiment is also applicable to the metal frame 5 and the metal beam 6 together with the insulating member 7 mounted on the upper portion of the metal frame 5 and the upper portion of the metal beam 6 It hangs. The insulating member 7 of the present embodiment integrally separates the upper surface of the suspension member 8 and the upper surface of the metal beam 6 and the upper surface of the divided pieces 2a to 2h, The insulation member 7 is formed by insulating the upper surface of the suspension member 8 and the metal beam 6 and the upper surface of the divided pieces 2a to 2h And the side of the metal beam 6 and the side of the split pieces 2a to 2h.

또한, 본 예에 있어서는, 분할편(2a 내지 2h)이 처리 가스 공급용의 샤워헤드를 겸하고 있다. 분할편(2a 내지 2h)이 샤워 헤드를 겸하는 경우에는, 분할편(2a 내지 2h) 각각의 내부에, 처리 가스를 확산시키는 처리 가스 확산 실(9)이 형성된다. 분할편(2a 내지 2h)의 처리실(4)에 대향한 하면에는, 처리 가스 확산실(9)로부터 처리실(4)에 대하여 처리 가스를 분출하는 복수의 처리 가스 토출 구멍(9a)이 형성된다. 처리 가스 공급 기구(10)는, 처리 가스를, 가스 공급관(10a)을 거쳐서 분할편(2a 내지 2h) 각각의 내부에 형성된 처리 가스 확산실(9)에 공급한다. 공급된 처리 가스는, 처리 가스 토출 구멍(9a)을 거쳐서 처리 가스 확산실(9)로부터 처리실(4)을 향하여 토출된다.In this example, the split pieces 2a to 2h also serve as a shower head for supplying a process gas. When the split pieces 2a to 2h also serve as a showerhead, a process gas diffusion chamber 9 for diffusing the process gas is formed in each of the split pieces 2a to 2h. A plurality of process gas discharge holes 9a for spraying the process gas from the process gas diffusion chamber 9 to the process chamber 4 are formed on the lower surface of the divided pieces 2a to 2h facing the process chamber 4. [ The process gas supply mechanism 10 supplies the process gas to the process gas diffusion chamber 9 formed in each of the split pieces 2a to 2h through the gas supply pipe 10a. The supplied process gas is discharged from the process gas diffusion chamber 9 toward the process chamber 4 through the process gas discharge hole 9a.

안테나실(3)의 내부에는, 분할편(2a 내지 2h)에 면하도록 고주파 안테나(11)가 배치된다. 고주파 안테나(11)는, 예를 들면, 도시하지 않는 절연 부재로 이루어지는 스페이서를 거쳐서 분할편(2a 내지 2h)으로부터 이격하여 배치된다. 고주파 안테나(11)는, 분할편(2a 내지 2h)으로 분할된 직사각 형상의 금속 창(2)에 대응하는 면 내에서, 직사각 형상의 금속 창(2)의 둘레 방향을 따라서 주회(周回)하도록 마련되며, 예를 들면 도 3에 도시하는 바와 같이, 소용돌이 형상으로 형성된다. 도 3에 도시하는 고주파 안테나(11)는, 도전성 재료, 예를 들면 구리 등으로 이루어지는 4개의 안테나 선(11a 내지 11d)을 90°씩 위치를 어긋나게 하면서 권회하며, 전체가 소용돌이 형상이 되도록 한 다중(4중) 안테나를 구성한 예이며, 안테나 선의 배치 영역이 대략 액자 형상을 이루고 있다. 또한, 고주파 안테나(11)는, 도 3에 도시하는 다중 안테나에 한정되는 것이 아니며, 하나 또는 복수의 안테나 선을 환상으로 한 환상 안테나라도 좋다. 또한, 본 예의 고주파 안테나(11)는, 그 단면이 단변과 장변을 가진 직사각 형상으로 되어 있다. 그리고, 고주파 안테나(11)는, 장변측을 분할편(2a 내지 2h)에 대향시켜 배치하고 있지만(소위 수평 설치), 단변측을 분할편(2a 내지 2h)에 대향시키도록 배치하여도 좋다(소위 수직 설치).Inside the antenna chamber 3, a high frequency antenna 11 is arranged so as to face the divided pieces 2a to 2h. The high-frequency antenna 11 is disposed apart from the divided pieces 2a to 2h through a spacer made of, for example, an insulating member (not shown). The high frequency antenna 11 is arranged so as to be circulated around the rectangular metal window 2 in the plane corresponding to the rectangular metal window 2 divided by the split pieces 2a to 2h For example, as shown in Fig. 3, is formed in a spiral shape. The high-frequency antenna 11 shown in Fig. 3 is constituted by winding four antenna lines 11a to 11d made of a conductive material such as copper by shifting the position by 90 degrees, (Quadruple) antenna, and the arrangement region of the antenna line has a substantially frame-like shape. The high-frequency antenna 11 is not limited to the multiple antennas shown in Fig. 3, and may be an annular antenna in which one or a plurality of antenna lines are annular. The high-frequency antenna 11 of this example has a rectangular cross-section with a short side and a long side. The long side of the high frequency antenna 11 is disposed so as to face the divided pieces 2a to 2h (so-called horizontal installation), but the short side may be arranged to face the divided pieces 2a to 2h So-called vertical installation).

고주파 안테나(11)에는, 정합기(12)를 거쳐서 제 1 고주파 전원(13)이 접속되어 있다. 그리고, 플라스마 처리의 사이, 고주파 안테나(11)에는, 제 1 고주파 전원(13)으로부터 정합기(12)를 거쳐서, 예를 들면 13.56㎒의 고주파 전력을 공급한다. 이것에 의해, 분할편(2a 내지 2h) 각각의 표면에 와전류가 야기되며, 이 와전류에 의해서 처리실(4)의 내부에 유도 전계가 형성된다. 가스 토출 구멍(9a)으로부터 토출된 처리 가스는, 유도 전계에 의해서 처리실(4)의 내부에서 플라스마화된다.The first high frequency power source 13 is connected to the high frequency antenna 11 via a matching device 12. [ During the plasma processing, high frequency electric power of, for example, 13.56 MHz is supplied from the first high frequency power source 13 to the high frequency antenna 11 via the matching unit 12. As a result, eddy currents are generated on the surfaces of each of the split pieces 2a to 2h, and induction electric fields are formed in the treatment chamber 4 by the eddy currents. The process gas ejected from the gas ejection hole 9a is plasmatized in the process chamber 4 by an induction field.

처리실(4) 내의 하방에는, 금속 창(2)을 사이에 두고 고주파 안테나(11)와 대향하도록, 피처리 기판으로서 직사각 형상의 FPD용 유리 기판(이하 간단히 기판이라 적음)(G)을 탑재하기 위한 탑재대(14)가 마련되어 있다. 탑재대(14)는, 도전성 재료, 예를 들면 표면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 구성되어 있다. 탑재대(14)에 탑재된 기판(G)은, 정전 척(도시하지 않음)에 의해 흡착 보지된다. 탑재대(14)는 절연체 프레임(15) 내에 수납되어 있다. 절연체 프레임(15)은, 본체 용기(1)의 저부에 탑재되어 있다. 또한 탑재대(14)는, 본체 용기(1)의 저부에, 상하 방향으로 승강 가능하게 마련되어 있어도 좋다. 처리실(4)의 측벽(4a)에는, 기판(G)을 반입출하기 위한 반입출구(16) 및 반입출구(16)를 개폐하는 게이트 밸브(17)가 마련되어 있다.A glass substrate for FPD (hereinafter, simply referred to as a substrate) G having a rectangular shape is mounted as a substrate to be processed so as to face the high frequency antenna 11 with the metal window 2 interposed therebetween in the processing chamber 4 A mounting table 14 is provided. The mount table 14 is made of a conductive material, for example, aluminum whose surface is anodized. The substrate G mounted on the mounting table 14 is attracted and held by an electrostatic chuck (not shown). The mount table 14 is accommodated in the insulator frame 15. The insulator frame (15) is mounted on the bottom of the main body container (1). The mount table 14 may be provided on the bottom of the main body container 1 so as to be vertically movable. The side wall 4a of the processing chamber 4 is provided with a loading and unloading port 16 for loading and unloading the substrate G and a gate valve 17 for opening and closing the loading and unloading port 16.

탑재대(14)에는, 급전선(18)에 의해, 정합기(19)를 거쳐서 제 2 고주파 전원(20)이 접속되어 있다. 제 2 고주파 전원(20)은, 플라스마 처리 중에, 바이어스용의 고주파 전력, 예를 들면 주파수가 3.2㎒의 고주파 전력을 탑재대(14)에 인가한다. 이 바이어스용의 고주파 전력에 의해 생성된 셀프 바이어스에 의해서, 처리실(4) 내에 생성된 플라스마 중의 이온을 효과적으로 기판(G)으로 인입할 수 있다. 또한, 탑재대(14) 내에는, 기판(G)의 온도를 제어하기 위해서, 세라믹 히터 등의 가열 수단이나 냉매 유로 등으로 이루어지는 온도 제어 기구와 온도 센서가 마련되어 있다(모두 도시하지 않음).A second high frequency power source 20 is connected to the stage 14 by a feeder line 18 via a matching device 19. The second high frequency power source 20 applies a high frequency power for bias, for example, a high frequency power of 3.2 MHz to the stage 14 during plasma processing. The ions in the plasma generated in the processing chamber 4 can be effectively introduced into the substrate G by the self-bias generated by the high-frequency power for the bias. A temperature control mechanism and a temperature sensor including a heating means such as a ceramic heater or a refrigerant passage and a temperature sensor are provided in the mounting table 14 to control the temperature of the substrate G (all not shown).

처리실(4)의 저부에는, 배기구(21)를 거쳐서 진공 펌프 등을 포함하는 배기 장치(22)가 접속되어 있다. 배기 장치(22)는, 처리실(4)의 내부를 배기한다. 이것에 의해, 플라스마 처리 중, 처리실(4)의 내부가 소정의 진공 분위기(예를 들면 1.33Pa)로 설정, 유지된다.An exhaust device 22 including a vacuum pump or the like is connected to the bottom of the process chamber 4 through an exhaust port 21. [ The exhaust device 22 evacuates the inside of the process chamber 4. Thus, during the plasma treatment, the inside of the treatment chamber 4 is set and maintained at a predetermined vacuum atmosphere (for example, 1.33 Pa).

탑재대(14)에 탑재된 기판(G)의 이면측에는 냉각 공간(도시하지 않음)이 형성되어 있으며, 일정한 압력의 열 전달용 가스로서 He 가스를 공급하기 위한 He 가스 유로(23)가 마련되어 있다. 이와 같이 기판(G)의 이면측에 열 전달용 가스를 공급함으로써, 진공 하에서 기판(G)의 온도 상승이나 온도 변화를 회피할 수 있도록 되어 있다.A cooling space (not shown) is formed on the back side of the substrate G mounted on the mounting table 14 and an He gas flow path 23 for supplying He gas as a heat transfer gas at a constant pressure is provided . By supplying the heat transfer gas to the back side of the substrate G in this manner, it is possible to avoid temperature rise and temperature change of the substrate G under vacuum.

이 플라스마 처리 장치의 각 구성부는, 마이크로 프로세서(컴퓨터)로 이루어지는 제어부(100)에 접속되어 제어되는 구성으로 되어 있다. 또한, 제어부(100)에는, 오퍼레이터에 의한 플라스마 처리 장치를 관리하기 위한 커멘드 입력 등의 입력 조작을 실행하는 키보드나, 플라스마 처리 장치의 가동 상황을 가시화하여 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스(101)가 접속되어 있다. 또한, 제어부(100)에는, 플라스마 처리 장치에서 실행되는 각종 처리를 제어부(100)의 제어로 실현하기 위한 제어 프로그램이나, 처리 조건에 따라서 플라스마 처리 장치의 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램 즉 처리 레시피가 격납된 기억부(102)가 접속되어 있다. 처리 레시피는 기억부(102) 중의 기억 매체에 기억되어 있다. 기억 매체는, 컴퓨터에 내장된 하드 디스크나 반도체 메모리라도 좋고, CDROM, DVD, 플래시 메모리 등의 가반성(可搬性)의 것이어도 좋다. 또한, 다른 장치로부터, 예를 들면 전용 회선을 거쳐서 레시피를 적절히 전송시키도록 하여도 좋다. 그리고, 필요에 따라서, 유저 인터페이스(101)로부터의 지시 등에 의해 임의의 처리 레시피를 기억부(102)로부터 호출하여 제어부(100)에 실행시킴으로써, 제어부(100)의 제어하에서, 플라스마 처리 장치에서의 소망의 처리가 실행된다.Each constituent part of the plasma processing apparatus is configured to be connected to and controlled by a control unit 100 comprising a microprocessor (computer). The control unit 100 is also provided with a user interface 101 including a keyboard for executing an input operation such as a command input for managing a plasma processing apparatus by an operator or a display for visualizing and displaying the operating status of the plasma processing apparatus, Respectively. The control unit 100 is also provided with a control program for realizing various processes to be executed by the plasma processing apparatus under the control of the control unit 100 and a program for executing processing to the respective constituent units of the plasma processing apparatus A storage unit 102 in which a processing recipe is stored is connected. The processing recipe is stored in the storage medium in the storage unit 102. [ The storage medium may be a hard disk or a semiconductor memory built in a computer, or a portable medium such as a CDROM, a DVD, or a flash memory. Further, the recipe may be appropriately transmitted from another apparatus, for example, via a dedicated line. If necessary, an arbitrary processing recipe is called from the storage unit 102 by the instruction from the user interface 101 and executed by the control unit 100, whereby, under the control of the control unit 100, Desired processing is executed.

(금속 창)(Metal window)

다음에, 금속 창을 이용한 경우의 유도 결합 플라스마의 생성 원리를 설명한다. 도 4는 금속 창을 이용한 경우의 유도 결합 플라스마의 생성 원리를 도시하는 도면이다.Next, the principle of generation of inductively coupled plasma when a metal window is used will be described. 4 is a diagram showing the principle of generation of an inductively coupled plasma when a metal window is used.

도 4에 도시하는 바와 같이, 고주파 안테나(11)에 흐르는 고주파 전류(I_RF)로부터, 금속 창(2) 상면(고주파 안테나측 표면)에 유도 전류가 발생한다. 유도 전류는 표면 효과에 의해 금속 창(2)의 표면 부분에만 흐르지만, 금속 창(2)은 금속 프레임(5), 금속 비임(6), 및 본체 용기(1)로부터 절연되어 있기 때문에, 고주파 안테나(11)의 평면 형상이 직선 형상이면, 금속 창(2)의 상면으로 흐른 유도 전류는, 금속 창(2)의 측면으로 흐르고, 이어서, 측면으로 흐른 유도 전류는, 금속 창(2)의 하면(처리실측 표면)으로 흐르며, 또한, 금속 창(2)의 측면을 거쳐서, 재차 금속 창(2)의 상면으로 되돌아와, 와전류(I_ED)를 생성한다. 이와 같이 하여, 금속 창(2)에는, 그 상면(고주파 안테나측 표면)으로부터 하면(처리실측 표면)으로 루프하는 와전류(I_ED)가 생성된다. 이 루프하는 와전류(I_ED) 중, 금속 창(2)의 하면을 흐른 전류가 처리실(4) 내에 유도 전계(I_P)를 생성하며, 이 유도 전계(I_P)에 의해 처리 가스의 플라스마가 생성된다.An induced current is generated on the upper surface (the surface facing the high-frequency antenna) of the metal window 2 from the high-frequency current I _RF flowing through the high-frequency antenna 11, as shown in Fig. Since the metal window 2 is insulated from the metal frame 5, the metal beam 6, and the main body container 1, the induced current flows only in the surface portion of the metal window 2 due to the surface effect, The induced current flowing to the upper surface of the metal window 2 flows to the side surface of the metal window 2 and then the induced current flowing to the side surface of the metal window 2 flows along the side surface of the metal window 2, And flows back to the upper surface of the metal window 2 through the side surface of the metal window 2 to generate the eddy current I _ED . Thus, an eddy current (I _ED ) which is looped from the upper surface (high frequency antenna side surface) to the lower surface (processing chamber side surface) is generated in the metal window 2. Of the loop, the eddy current (I _ED), which, to generate an induction electric field (I _P) in the current flowing from the lower surface of the metal window 2 and the treatment chamber (4), a plasma of the process gas by the induced electric field (I _P) .

한편, 고주파 안테나(11)가 금속 창(2)에 대응하는 면 내에서 둘레 방향을 따라서 주회하도록 마련되어 있는 경우에는, 금속 창(2)으로서 깨끗한 1매의 판을 이용하면, 고주파 안테나에 의해서 금속 창(2)의 상면에 생성되는 와전류(I_ED)는, 금속 창(2)의 상면 만을 루프하는 것으로 된다. 따라서 와전류(I_ED)는 금속 창(2)의 하면에는 흐르지 않으며 플라스마는 생성되지 않는다. 이 때문에, 금속 창(2)을 분할편(2a 내지 2h)으로 분할하는 동시에 서로 절연하며, 분할편(2a 내지 2h) 각각에 와전류(I_ED)가 흐르도록 한다. 즉, 금속 창(2)을 서로 절연한 상태로 복수의 분할편(2a 내지 2h)으로 분할함으로써, 분할편(2a 내지 2h) 각각의 상면에는, 측면에 도달하는 유도 전류가 흐르고, 측면으로부터 하면으로 흐르며, 재차 측면을 흐른 상면으로 되돌아 가는 루프 형상의 와전류(I_ED)를 생성한다.On the other hand, in the case where the high frequency antenna 11 is provided so as to run along the circumferential direction in the plane corresponding to the metal window 2, if a clean one plate is used as the metal window 2, The eddy currents I _ED generated on the upper surface of the window 2 loop only on the upper surface of the metal window 2. [ Therefore, the eddy current I _ED does not flow on the lower surface of the metal window 2, and no plasma is generated. Therefore, the metal window 2 is divided into the divided pieces 2a to 2h and insulated from each other, so that the eddy current _IED flows through each of the divided pieces 2a to 2h. That is, by dividing the metal window 2 into a plurality of divided pieces 2a to 2h while insulated from each other, an induced current that reaches the side surface flows through the upper surfaces of the divided pieces 2a to 2h, And generates a loop-shaped eddy current (I _ED ) that returns to the top surface through which the side current flows again.

(매달림 구조)(Hanging structure)

다음에, 금속 창(2)의 매달림 구조의 일 예를 설명한다.Next, an example of the hanging structure of the metal window 2 will be described.

도 5는 금속 창의 매달림 구조의 일 예를 도시하는 단면도이다. 도 5에는 분할편(2a, 2b)을 매다는 구조의 일 부분이 도시되어 있다.5 is a cross-sectional view showing an example of a hanging structure of a metal window. In Fig. 5, a part of the structure for hanging the split pieces 2a, 2b is shown.

도 5에 도시하는 바와 같이, 절연 부재(7)는, 분할편(2a, 2b), 금속 프레임(5), 및 금속 비임(6) 상에 탑재되는 칼라부(31)를 갖고 있다. 칼라부(31)의 분할편(2a, 2b)에 대향하는 면에는, 시일 부재, 예를 들면 O링(34)이 환상으로 마련되어 있다. 또한, 칼라부(31)의 금속 프레임(5)에 대향하는 면, 및 칼라부(31)의 금속 비임(6)에 대향하는 면에도, 시일 부재, 예를 들면 O링(35)이 환상으로 마련되어 있다. 이러한 O링(34, 35)에 의해서, 안테나실(3)과 처리실(4)의 기밀성이 보지된다.As shown in Fig. 5, the insulating member 7 has split portions 2a and 2b, a metal frame 5, and a collar portion 31 mounted on the metal beam 6. A seal member, for example, an O-ring 34 is provided in an annular shape on the surface of the collar portion 31 opposite to the split pieces 2a and 2b. A seal member such as an O-ring 35 is also formed on the surface of the collar portion 31 facing the metal frame 5 and the surface of the collar portion 31 facing the metal beam 6 in an annular shape Lt; / RTI > The airtightness between the antenna chamber 3 and the process chamber 4 is maintained by these O-rings 34 and 35. [

칼라부(31)끼리의 사이에는, 분할편(2a, 2b)의 측면끼리, 및 분할편(2a, 2b)의 측면을 금속 프레임(5), 금속 비임(6)으로부터 절연하는 벽부(36)가 마련되어 있다. 벽부(36)끼리의 사이에 얻어진 공간이, 분할편(2a, 2b)이 수용되는 수용부가 된다.The side faces of the divided pieces 2a and 2b and the side faces of the divided pieces 2a and 2b are surrounded by the metal frame 5 and the wall portion 36 insulated from the metal beam 6, Respectively. The space obtained between the wall portions 36 becomes an accommodating portion for accommodating the split pieces 2a and 2b.

분할편(2a, 2b)을 수용부에 수용한 상태로, 매달림 부재(8)를, 절연 부재(7) 및 분할편(2a, 2b)에 체결 부재, 예를 들면 볼트(40)에 의해서 체결한다. 이것에 의해, 절연 부재(7) 및 분할편(2a, 2b)이 매달림 부재(8)에 체결된다. 또한, 매달림 부재(8)에 체결된 절연 부재(7) 및 분할편(2a, 2b)을, 금속 프레임(5)과 금속 비임(6)에 의해서 구획된 영역에 수용하고, 매달림 부재(8)를, 절연 부재(7), 금속 프레임(5) 및 금속 비임(6)에 체결 부재, 예를 들면 볼트(42)에 의해서 체결한다. 이것에 의해, 금속 프레임(5) 및 금속 비임(6)이 매달림 부재(8)에 체결된다. 그리고, 분할편(2a, 2b), 절연 부재(7), 금속 프레임(5) 및 금속 비임(6)에 체결된 매달림 부재(8)를, 안테나실(3)의 천판부(3b)에 체결 부재, 예를 들면 볼트(43)에 의해서 체결한다. 이와 같이 하여, 분할편(2a, 2b)이 매달림 부재(8)에 의해서 안테나실(3)의 천판부(3b)로부터 매달린 구조를 얻을 수 있다. 또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, 볼트(40, 42)와, 금속 프레임(5)이나 금속 비임(6), 및 분할편(2a, 2b)의 사이에 절연물(44)을 개재되어, 볼트(40, 42)를, 금속 프레임(5)이나 금속 비임(6), 및 분할편(2a, 2b)으로부터 절연하도록 하여도 좋다. 또한, 본 예에서는, 도 5에 도시한 절연 부재(7)는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 금속 프레임(5)과 금속 비임(6)에 의해서 구획된 4개의 삼각형 형상의 영역(41)에 대응하여 4개 마련된다.The suspending member 8 is fastened to the insulating member 7 and the split pieces 2a and 2b by a fastening member such as a bolt 40 in a state where the split pieces 2a and 2b are accommodated in the accommodating portion do. As a result, the insulating member 7 and the split pieces 2a and 2b are fastened to the hanging member 8. The insulating member 7 and the divided pieces 2a and 2b fastened to the hanging member 8 are accommodated in the region partitioned by the metal frame 5 and the metal beam 6, Is fastened to the insulating member 7, the metal frame 5 and the metal beam 6 by means of a fastening member, for example, a bolt 42. [ As a result, the metal frame 5 and the metal beam 6 are fastened to the hanging member 8. The hanging member 8 fastened to the split pieces 2a and 2b, the insulating member 7, the metal frame 5 and the metal beam 6 is fastened to the top plate 3b of the antenna chamber 3 For example, a bolt (43). The split pieces 2a and 2b can be suspended from the top plate portion 3b of the antenna chamber 3 by the suspending member 8 in this way. 5, an insulating material 44 is interposed between the bolts 40, 42 and the metal frame 5, the metal beam 6, and the split pieces 2a, 2b, The metal frames 5 and the metal beams 6 and the split pieces 2a and 2b may be insulated from each other. 5, the insulating member 7 has four triangular regions 41 partitioned by the metal frame 5 and the metal beam 6, as shown in Fig. 6, Are provided.

또한, 본 예의 매달림 부재(8)는, 인접하는 분할편(2a, 2b)끼리에 걸쳐서, 이들 분할편(2a, 2b) 각각에 체결되는 구조를 갖고 있다. 매달림 부재(8)는, 물론 분할편(2a), 또는 분할편(2b) 중 어느 한쪽에만 체결되는 구조를 갖고 있어도 좋다. 그렇지만, 매달림 부재(8)를 인접하는 분할편(2a, 2b) 각각에 체결되는 구조로 하고, 인접하는 분할편(2a, 2b)끼리, 1개의 매달림 부재(8)를 공유하도록 하면, 매달림 부재(8)의 수를 삭감할 수 있다고 하는 이점을 얻을 수 있다.The suspending member 8 of the present embodiment has a structure in which adjacent split pieces 2a and 2b are fastened to the split pieces 2a and 2b, respectively. The hanging member 8 may have a structure of being fastened to only one of the split piece 2a and the split piece 2b. However, if the hanging member 8 is structured to be fastened to each of the adjacent divided pieces 2a and 2b and the adjacent divided pieces 2a and 2b share one suspending member 8, (8) can be reduced.

(처리 동작)(Processing operation)

다음에, 이상과 같이 구성되는 유도 결합 플라스마 처리 장치를 이용하여 기판(G)에 대해 플라스마 처리, 예를 들면 플라스마 에칭 처리를 실시할 때의 처리 동작에 대하여 설명한다.Next, the processing operation when the plasma processing, for example, the plasma etching processing, is performed on the substrate G using the inductively coupled plasma processing apparatus configured as described above will be described.

우선, 게이트 밸브(17)를 개방한 상태에서 반입출구(16)로부터 반송 기구(도시하지 않음)에 의해 기판(G)을 처리실(4) 내에 반입하고, 탑재대(14)의 탑재면에 탑재한 후, 정전 척(도시하지 않음)에 의해 기판(G)을 탑재대(14) 상에 고정한다. 다음, 처리실(4) 내에 처리 가스 공급 기구(10)로부터 공급되는 처리 가스를, 샤워 헤드를 겸하는 분할편(2a 내지 2h)의 가스 토출 구멍(9a)으로부터 처리실(4) 내로 토출시키는 동시에, 배기 장치(22)에 의해 배기구(21)를 거쳐서 처리실(4) 내를 진공 배기함으로써, 처리실 내를 예를 들면 0.66Pa 내지 26.6Pa 정도의 압력 분위기로 유지한다.First, the substrate G is carried into the process chamber 4 by a transfer mechanism (not shown) from the loading / unloading port 16 while the gate valve 17 is opened and mounted on the mounting surface of the mounting table 14 The substrate G is fixed on the mounting table 14 by an electrostatic chuck (not shown). Next, the process gas supplied from the process gas supply mechanism 10 in the process chamber 4 is discharged into the process chamber 4 from the gas discharge holes 9a of the split pieces 2a to 2h also serving as showerhead, The inside of the treatment chamber 4 is maintained at a pressure atmosphere of, for example, about 0.66 Pa to 26.6 Pa by evacuating the inside of the treatment chamber 4 through the exhaust port 21 by the device 22. [

또한, 이 때 기판(G)의 이면측의 냉각 공간에는, 기판(G)의 온도 상승이나 온도 변화를 회피하기 위해서, He 가스 유로(23)를 거쳐서, 열 전달용 가스로서 He 가스를 공급한다.He gas is supplied as a heat transfer gas to the cooling space on the back side of the substrate G via the He gas flow path 23 in order to avoid temperature rise and temperature change of the substrate G .

이어서, 제 1 고주파 전원(13)으로부터 예를 들면 13.56㎒의 고주파를 고주파 안테나(11)에 인가하고, 이것에 의해 금속 창(2)을 거쳐서 처리실(4) 내에 균일한 유도 전계를 생성한다. 이와 같이 하여 생성된 유도 전계에 의해서, 처리실(4) 내에서 처리 가스가 플라스마화하여, 고밀도의 유도 결합 플라스마가 생성된다. 이 플라스마에 의해, 기판(G)에 대해서 플라스마 처리로서, 예를 들면 플라스마 에칭 처리가 실행된다.Then, a high-frequency wave of, for example, 13.56 MHz is applied to the high-frequency antenna 11 from the first high-frequency power source 13, thereby generating a uniform induction field in the treatment chamber 4 through the metal window 2. The induced electric field generated in this way causes the process gas in the process chamber 4 to be plasmatized, resulting in a high-density inductively coupled plasma. By this plasma, a plasma etching process, for example, as a plasma process is performed on the substrate G.

이와 같은 제 1 실시형태에 따른 유도 결합 플라스마 처리 장치에 의하면, 분할편(2a 내지 2h)을, 금속 프레임(5)이나 금속 비임(6) 상에 탑재하지 않고, 안테나실(3)의 천판부(3b)로부터 매달림 부재(8)에 의해서 매다는 구조로 하고 있다. 그리고, 분할편(2a 내지 2h)을 천판부(3b)로부터 매다는 것에 의해, 분할편(2a 내지 2h)이 대기압을 지지하는 구조로 되어 있다. 이 때문에, 금속 비임(6)에는 대기압을 지지할 정도의 강도는 필요 없어져서, 분할편을 금속 프레임이나 금속 비임 상에 탑재하는 타입의 유도 결합 플라스마 처리 장치와 비교하여, 금속 비임(6)의 폭을 좁게 설정할 수 있다.According to such an inductively coupled plasma processing apparatus according to the first embodiment, the divided pieces 2a to 2h are not mounted on the metal frame 5 or the metal beam 6, (3b) by a hanging member (8). Then, the split pieces 2a to 2h are held at the atmospheric pressure by hanging the split pieces 2a to 2h from the top plate 3b. Therefore, compared with the inductively coupled plasma processing apparatus of the type in which the divided pieces are mounted on the metal frame or the metal beam, the width of the metal beam 6 Can be set narrowly.

금속 비임(6)의 폭을 좁게 설정하는 것이 가능해진 결과, 처리실(4) 내로의 유도 전계의 형성에는 기여하지 않는 금속 비임(6)의 면적을 최소 한도로 억제할 수 있어서, 처리실(4) 내에 발생하는 유도 전계의 균일성을 향상시키는 것이 가능해진다. 유도 전계의 균일성이 향상되는 것에 의해, 처리실(4) 내에 생성되는 플라스마의 균일성도 좋아져서, 플라스마 처리의 균일성도 향상된다.The area of the metal beam 6 which does not contribute to the formation of the induced electric field into the processing chamber 4 can be minimized and the processing chamber 4 can be prevented from being damaged, It is possible to improve the uniformity of the induced electric field generated in the antenna. By improving the uniformity of the induced electric field, the uniformity of the plasma generated in the processing chamber 4 is also improved, and the uniformity of the plasma processing is also improved.

또한, 분할편을 금속 프레임 및 금속 비임 상에 탑재하는 타입의 유도 결합 플라스마 처리 장치에 있어서는, 금속 비임을 분할편마다 설정해야 한다. 이 때문에, 분할 수가 증가함에 따라서 금속 비임의 수도 증가한다는 사정이 있다. 이와 같은 사정으로부터도, 처리실(4) 내에의 유도 전계의 형성에는 기여하지 않는 금속 비임의 면적이 증가하는 경향이 있었다.Further, in the inductively coupled plasma processing apparatus of the type in which the divided pieces are mounted on the metal frame and the metal beam, the metal beam must be set for each of the divided pieces. As a result, the number of metal beams increases as the number of divisions increases. From such a situation, the area of the metal beam which does not contribute to the formation of the induction field in the treatment chamber 4 tends to increase.

이와 같은 사정에 비하여, 제 1 실시형태에 따른 유도 결합 플라스마 처리 장치에 의하면, 분할편(2a 내지 2h)을 천판부(3b)로부터 매다는 구조로 한 것에 의해서, 금속 비임(6)을 분할편(2a 내지 2h)마다 설정할 필요를 없앨 수 있다. 즉, 분할편(2a 내지 2h)끼리를 절연 부재(7)로 절연하는 것만으로 좋다. 이 때문에, 분할 수가 증가했다고 하여도, 금속 비임(6)의 수를 줄일 수 있고, 금속 비임(6)의 수를 줄인 만큼, 처리실(4) 내에의 유도 전계의 형성에 기여하는 분할편(2a 내지 2h)의 면적을 증가시킬 수 있다고 하는 이점도 얻을 수 있다.According to the inductively coupled plasma processing apparatus according to the first embodiment, since the split pieces 2a to 2h are hung from the top plate portion 3b, the metal beam 6 is divided into the split pieces 2a to 2h). That is, it is only necessary to insulate the split pieces 2a to 2h with each other by the insulating member 7. Therefore, even if the number of divisions is increased, the number of the metal beams 6 can be reduced, and the number of the divided pieces 2a (which contribute to the formation of the induced electric field in the processing chamber 4) To 2h) can be increased.

또한, 직사각 형상의 금속 창을 둘레 방향을 따라서 분할하는 금속 비임은, 안테나실에 배치된 고주파 안테나와 병행한다. 이러한 금속 비임에는, 고주파 안테나를 흐르는 전류와는 역 방향의 전류가 흐른다. 이러한 전류는, 금속 비임의 바로 아래 뿐만 아니라, 금속 비임의 주위의 유도 전계까지도 약화시켜 버린다.The metal beam dividing the rectangular window in the circumferential direction is parallel to the high frequency antenna disposed in the antenna chamber. In such a metal ratio, a current flows in a direction opposite to the current flowing through the high-frequency antenna. This current weakens not only directly below the metal beam but also the induced field around the metal beam.

이와 같은 직사각 형상의 금속 창을 둘레 방향을 따라서 분할하는 금속 비임에 대해서도, 분할편(2a 내지 2h)끼리를 절연 부재(7)로 절연하는 것만으로 충분한, 제 1 실시형태에 따른 유도 결합 플라스마 처리 장치에 있어서는, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 없앨 수 있다. 제 1 실시형태에 따른 유도 결합 플라스마 처리 장치는, 금속 프레임(5)의 내측의 영역에, 대각선을 따라서 분할하는 금속 비임(6) 밖에 존재하지 않는다. 이 때문에, 고주파 안테나에 흐르는 전류와는 역방향의 전류가 흐르는 금속 비임은 없어져서, 처리실(4)의 내부에, 유도 전계를 보다 효율적이고 균일하게 생성할 수 있다고 하는 이점도 얻을 수 있다.Even in the case of the metal beam dividing the rectangular metal window along the circumferential direction, it is sufficient to insulate the split pieces 2a to 2h with each other by the insulating member 7 so that the inductively coupled plasma processing according to the first embodiment In the apparatus, it can be eliminated as shown in Fig. In the inductively coupled plasma processing apparatus according to the first embodiment, only the metal beam 6 that divides along the diagonal line is present in the area inside the metal frame 5. Therefore, there is no metal beam flowing in a direction opposite to the current flowing in the high-frequency antenna, so that it is possible to obtain an advantage that the induced electric field can be generated more efficiently and uniformly in the processing chamber 4. [

또한, 제 1 실시형태에 있어서는, 분할편(2a 내지 2h)이 처리 가스 공급용의 가스 샤워 헤드를 겸하고 있다. 반드시 분할편(2a 내지 2h)이 가스 샤워 헤드를 겸할 필요는 없다. 그렇지만, 분할편(2a 내지 2h)의 면적을 증가시킬 수 있는 제 1 실시형태에 있어서, 추가로 분할편(2a 내지 2h)이 가스 샤워 헤드를 겸하도록 하면, 금속 창(2)의 총 면적에 차지하는 가스 샤워부의 총 면적의 비율을 증가시키는 것이 가능해져, 처리 가스의 효율적인 공급, 및 균일성이 양호한 가스 공급을 실현할 수 있다고 하는 이점도 얻을 수 있다.Further, in the first embodiment, the split pieces 2a to 2h also serve as a gas showerhead for supplying a process gas. It is not always necessary that the split pieces 2a to 2h also serve as a gas showerhead. However, in the first embodiment in which the area of the divided pieces 2a to 2h can be increased, if the divided pieces 2a to 2h further serve as the gas showerhead, the total area of the metal window 2 It is possible to increase the ratio of the total area of the gas shower portion occupied and to obtain an efficient supply of the process gas and a gas supply with a good uniformity.

이와 같이, 제 1 실시형태에 의하면, 분할 타입의 금속 창(2)을 갖고 있어도, 처리실(4)의 내부에 균일한 플라스마를 생성하는 것이 가능한 유도 결합 플라스마 처리 장치를 제공할 수 있다.As described above, according to the first embodiment, it is possible to provide an inductively coupled plasma processing apparatus capable of generating a uniform plasma inside the processing chamber 4 even when a split-type metal window 2 is provided.

또한, 분할 타입의 금속 창(2)을 갖고 있어도, 처리실(4)의 내부에 균일한 플라스마를 생성하는 것이 가능하며, 또한, 처리 가스의 효율적인 공급이나, 균일성이 양호한 처리 가스의 공급도 가능한 유도 결합 플라스마 처리 장치를 얻을 수 있다.In addition, even when a split-type metal window 2 is provided, uniform plasma can be generated inside the processing chamber 4, and efficient supply of the processing gas and supply of the processing gas with good uniformity are possible An inductively coupled plasma processing apparatus can be obtained.

<제 2 실시형태>&Lt; Second Embodiment >

도 7은 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 유도 결합 플라스마 처리 장치를 개략적으로 도시하는 종단면도, 도 8은 도 7 중의 Ⅷ-Ⅷ선을 따른 수평 단면도이다. 도 7 및 도 8에 있어서, 도 1 및 도 2와 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고, 다른 부분에 대해서만 설명한다.FIG. 7 is a longitudinal sectional view schematically showing an inductively coupled plasma processing apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a horizontal sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. In Figs. 7 and 8, the same reference numerals are assigned to the same portions as in Figs. 1 and 2, and only the other portions are described.

도 7 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 제 2 실시형태에 따른 유도 결합 플라스마 처리 장치가, 제 1 실시형태에 따른 유도 결합 플라스마 처리 장치와 다른 점은, 금속 비임(6)을 모두 없애고, 금속 프레임(5)만으로 한 것이다. 금속 프레임(5)의 내측에 배치되는 분할편(2a 내지 2h)은, 모두 절연 부재(7)에 의해서 절연하기만 하고 있다.As shown in Figs. 7 and 8, the inductively coupled plasma processing apparatus according to the second embodiment differs from the inductively coupled plasma processing apparatus according to the first embodiment in that all the metal beams 6 are removed, Only the frame 5 is used. All of the split pieces 2a to 2h disposed inside the metal frame 5 are only insulated by the insulating member 7. [

도 9는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 유도 결합 플라스마 처리 장치가 구비하고 있는 절연 부재의 일 예를 도시하는 평면도이다.9 is a plan view showing an example of an insulating member provided in the inductively coupled plasma processing apparatus according to the second embodiment of the present invention.

제 1 실시형태에 있어서는, 도 6에 도시한 바와 같이, 금속 프레임(5)과 금속 비임(6)에 의해서 구획된 4개의 삼각 형상의 영역(41)에 대응시켜, 4개의 절연 부재(7)를 구비하고 있었다. 그러나, 제 2 실시형태에 있어서는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 금속 프레임(5)의 내측에 얻어진 1개의 직사각 형상의 영역(41)에 대응하여, 하나의 절연 부재(7)를 마련하기만 하면 된다. 이 때문에, 제 1 실시형태와 비교하여, 제 2 실시형태는 절연 부재(7)의 수를 줄일 수 있어서, 예를 들면, 유도 결합 플라스마 처리 장치의 조립성이 양호하게 된다고 하는 이점을 얻을 수 있다.In the first embodiment, as shown in Fig. 6, four insulating members 7 are provided in correspondence with four triangular regions 41 partitioned by the metal frame 5 and the metal beam 6, Respectively. However, in the second embodiment, as shown in Fig. 9, one insulating member 7 is provided corresponding to one rectangular region 41 obtained inside the metal frame 5 . Therefore, compared with the first embodiment, the second embodiment can reduce the number of the insulating members 7, and can obtain an advantage that, for example, the inductively coupled plasma processing apparatus can be assembled well .

또한, 금속 프레임(5)의 내측에 얻어지는 직사각 형상의 영역의 크기를 제 1 실시형태와 동일하게 한 경우에는, 금속 비임(6)이 없는 만큼, 처리실(4) 내로의 유도 전계의 형성에 기여하는 분할편(2a 내지 2h)의 면적을 증가시킬 수 있다. 이 때문에, 제 1 실시형태와 비교하여, 유도 전계의 균일성이 더욱 향상된다. 그리고, 처리실(4) 내에 생성되는 플라스마의 균일성도 더욱 양호하며, 또한, 플라스마 처리의 균일성도 더욱 향상된다.When the size of the rectangular region obtained inside the metal frame 5 is the same as that of the first embodiment, the metal beam 6 contributes to the formation of the induction field into the processing chamber 4 It is possible to increase the area of the divided pieces 2a to 2h. Therefore, the uniformity of the induced electric field is further improved as compared with the first embodiment. Further, the uniformity of the plasma generated in the treatment chamber 4 is also better, and the uniformity of the plasma treatment is further improved.

또한, 제 2 실시형태에 있어서도, 분할편(2a 내지 2h)이 처리 가스 공급용의 가스 샤워 헤드를 겸하도록 하면, 가스 샤워부의 총 면적이 증가하므로, 처리 가스의 보다 효율적인 공급, 및 보다 균일성이 좋은 처리 가스의 공급을 실현할 수 있다.Also in the second embodiment, if the divided pieces 2a to 2h also serve as a gas showerhead for supplying a process gas, the total area of the gas shower is increased, so that a more efficient supply of the process gas and a more uniform The supply of the good process gas can be realized.

<제 3 실시형태>&Lt; Third Embodiment >

도 10은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 유도 결합 플라스마 처리 장치를 개략적으로 도시하는 종단면도이다. 도 10에 있어서 도 7과 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고, 다른 부분에 대해서만 설명한다.10 is a longitudinal sectional view schematically showing an inductively coupled plasma processing apparatus according to a third embodiment of the present invention. In Fig. 10, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in Fig. 7, and only the other parts are described.

도 10에 도시하는 바와 같이, 제 3 실시형태가 제 2 실시형태와 다른 점은, 안테나실(3)의 천판부(3b)의 외측에 보강 부재(50)를 마련한 것이다. 보강 부재(50)는 천판부(3b)의 변형을 억제하는 것이다. 본 예에서는, 보강 부재(50)는 천판부(3b)로부터 외측을 향하여 볼록해지는 원호형의 형상을 갖고 있다. 이 형상은, 천판부(3b)가 변형하려고 하는 형상과는 반대의 형상이다. 원호형의 보강 부재(50)는, 본 예에서는 천판부(3b)에 지주(51)에 의해서 접속되며, 소위 리브 구조를 이루고 있다.As shown in Fig. 10, the third embodiment is different from the second embodiment in that a reinforcing member 50 is provided outside the top plate 3b of the antenna chamber 3. The reinforcing member 50 suppresses deformation of the top plate portion 3b. In this example, the reinforcing member 50 has an arcuate shape convexed outward from the top plate portion 3b. This shape is opposite to the shape the top plate portion 3b is intended to deform. In the present embodiment, the arc-shaped reinforcing member 50 is connected to the top plate portion 3b by pillars 51 and has a so-called rib structure.

도 11의 (a)는 보강 부재의 장착의 일 예를 도시하는 평면도, 도 11의 (b)는 보강 부재의 장착의 다른 예를 도시하는 평면도이다.11 (a) is a plan view showing an example of mounting of a reinforcing member, and Fig. 11 (b) is a plan view showing another example of mounting of a reinforcing member.

보강 부재(50)는, 도 11의 (a)에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 천판부(3b)의 중심을 통과하도록, 하나만 마련하도록 하여도 좋고, 도 11의 (b)에 도시하는 바와 같이, 복수 개 마련하도록 하여도 좋다.As shown in Fig. 11 (a), the reinforcement member 50 may be provided so as to pass through the center of the top plate portion 3b, for example, or may be provided as shown in Fig. 11 (b) Alternatively, a plurality of such devices may be provided.

본 발명의 실시형태에 따른 유도 결합 플라스마 처리 장치의 처리실(4)은, 처리하는 사이, 감압 환경하가 된다. 이 때문에, 분할편(2a 내지 2h)에는 대기압에 의해서 처리실(4)을 향하여 누르는 힘이 가해진다. 게다가, 분할편(2a 내지 2h)은 천판부(3b)로부터 매달림 부재(8)에 의해서 매달려 있다. 이 때문에, 처리의 사이, 분할편(2a 내지 2h)은, 천판부(3b)를 매달림 부재(8)를 거쳐서 인장하게 되어, 천판부(3b)가 변형되기 쉬운 상태로 된다.The treatment chamber 4 of the inductively coupled plasma processing apparatus according to the embodiment of the present invention is under a reduced pressure environment during the treatment. For this reason, a pressing force is applied to the split pieces 2a to 2h toward the treatment chamber 4 by the atmospheric pressure. In addition, the split pieces 2a to 2h are suspended from the top plate portion 3b by the suspending member 8. Therefore, during the processing, the divided pieces 2a to 2h are pulled up via the hanging member 8 to the top plate portion 3b, and the top plate portion 3b is in a state where it is easily deformed.

이와 같은 사정은, 천판부(3b)의 외측에 보강 부재(50)를 마련함으로써 해소할 수 있다. 또한, 천판부(3b)의 외측에 보강 부재(50)를 마련하면, 천판부(3b)의 변형이 억제되므로, 변형하기 어려운 천판부(3b)에 매달리는 분할편(2a 내지 2h)도 또한, 변형하기 어렵다고 하는 이점을 얻을 수 있다.This situation can be solved by providing the reinforcing member 50 on the outer side of the top plate portion 3b. Further, since the deformation of the top plate portion 3b is suppressed by providing the reinforcing member 50 on the outer side of the top plate portion 3b, the divided pieces 2a to 2h hanging on the top plate portion 3b, It is possible to obtain an advantage that it is difficult to deform.

또한, 도 10에 있어서는, 보강 부재(50)를 제 2 실시형태에 따른 유도 결합 플라스마 처리 장치에 마련한 예를 도시했지만, 제 3 실시형태에 따른 보강 부재(50)는, 제 1 실시형태 따른 유도 결합 플라스마 처리 장치에 대해서도, 물론 적용 가능하다.10 shows an example in which the reinforcing member 50 is provided in the inductively coupled plasma processing apparatus according to the second embodiment, the reinforcing member 50 according to the third embodiment is the same as the inductively coupled plasma processing apparatus according to the first embodiment, The present invention is also applicable to a coupled plasma processing apparatus.

<금속 창의 분할 예><Division example of metal window>

도 2나 도 8에 도시한 수평 단면도에는, 금속 창(2)의 분할 예가 도시되었다. 도 2나 도 8에 따른 분할 예는, 둘레 방향에 교차하는 방향에 따른 분할, 예를 들면, 대각선을 따른 분할과, 둘레 방향을 따른 분할을 조합한 것이었다. 둘레 방향에 따른 분할은, 금속 창(2)을, 복수의 환(環)으로 분할한다. 도 2나 도 8에 도시한 분할은, 둘레 방향을 따른 분할이 일주(一周)였으므로, 금속 창(2)은 내환과 내환을 가진 이환형이 된다.In the horizontal sectional view shown in Figs. 2 and 8, a division example of the metal window 2 is shown. The division example according to Fig. 2 or Fig. 8 is a combination of division along the direction crossing the circumferential direction, for example, division along the diagonal line and division along the circumferential direction. The division along the circumferential direction divides the metal window 2 into a plurality of rings. In the division shown in Figs. 2 and 8, since the division along the circumferential direction is one revolution, the metal window 2 becomes a bell-shaped type having the inner and outer rings.

금속 창(2)에는, 둘레 방향을 따른 분할이 반드시 필요하지는 않으며, 둘레 방향에 교차하는 방향을 따른 분할, 예를 들면, 대각선을 따른 분할만이어도 좋다. 이러한 경우에는, 금속 창이 일환형으로 된다.The metal window 2 is not necessarily divided along the circumferential direction, but may be divided along the direction crossing the circumferential direction, for example, only along the diagonal line. In this case, the metal window becomes a one-piece type.

이상, 본 발명을 실시형태에 의해 설명했지만, 본 발명이 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 여러 가지로 변형 가능하다.While the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, but may be modified in various ways.

예를 들면, 고주파 안테나로서 소용돌이 형상의 것을 예로 들어 설명했지만, 환상 등, 금속 창에 대응하는 면 내에서 금속 창의 둘레 방향을 따라서 주회하도록 마련되어 있으면, 구조는 문제되지 않는다.For example, the high frequency antenna has been described as an example of a spiral shape. However, if the antenna is provided so as to run along the circumferential direction of the metal window in a plane corresponding to the metal window, such as an annular shape, the structure does not matter.

또한, 금속 창(2)의 분할편(2a 내지 2h)은, 냉온수 순환기에 의해 온도 제어되도록 하여도 좋다. 이러한 경우, 냉온수를 매달림 부재(8)에 흘려 보낼 수 있는 구조로 하여도 좋다. 이와 같이 매달림 부재(8)를, 분할편(2a 내지 2h)을 매달기 위한 부재로서 사용하는 것 이외에, 냉온수 순환기에 의한 분할편(2a 내지 2h)으로의 냉온수 순환을 위한 배관으로도 사용함으로써, 냉온수 순환을 위한 배관류를 별도로 마련하는 일 없이, 심플한 구성으로 분할편(2a 내지 2h)의 냉온수 순환에 의한 온도 제어를 실현할 수 있다.The split pieces 2a to 2h of the metal window 2 may be controlled in temperature by the cold / hot water circulator. In such a case, the cold / hot water may be sent to the hanging member 8. By using the suspending member 8 as a member for suspending the split pieces 2a to 2h as well as for piping for circulating hot and cold water to the divided pieces 2a to 2h by the cold / hot water circulating unit, It is possible to realize the temperature control by circulating the hot and cold water of the divided pieces 2a to 2h with a simple configuration without separately providing piping for cold / hot water circulation.

또한, 상기 실시형태에 있어서의 분할편(2a 내지 2h)은, 처리실(4)에 처리 가스를 공급하는 가스 샤워 헤드를 겸하고 있었다. 그 경우, 처리 가스를 매달림 부재(8)에 흘려 보낼 수 있는 구조로 하여도 좋다. 이와 같이, 매달림 부재(8)를, 가스 샤워 헤드[분할편(2a 내지 2h)]에 처리 가스를 공급하기 위한 배관으로서 사용하도록 하여도 좋다. 이것에 의해, 처리 가스의 공급을 위한 배관류를 별도로 마련하는 일 없이, 심플한 구성으로 분할편(2a 내지 2h)으로부터 처리실(4)로의 처리 가스의 공급을 실현할 수 있다.Further, the split pieces 2a to 2h in the above-described embodiment also served as a gas showerhead for supplying a process gas to the process chamber 4. In this case, the structure may be such that the process gas can be sent to the suspending member 8. As described above, the suspending member 8 may be used as a pipe for supplying a process gas to the gas showerhead (divided pieces 2a to 2h). Thereby, it is possible to realize the supply of the process gas from the split pieces 2a to 2h to the process chamber 4 with a simple structure without separately providing piping flow for supplying the process gas.

또한, 매달림 부재(8)에는, 상기 냉온수를 흘려 보낼 수 있는 구조와, 상기 처리 가스를 흘려 보낼 수 있는 구조의 쌍방을 마련하고, 분할편(2a 내지 2h)을 매다는 부재로서 사용하는 동시에, 냉온수 순환을 위한 배관 및 처리 가스를 공급하기 위한 배관을 각각 겸하는 것도 가능하다.The suspended member 8 is provided with both a structure capable of flowing the cold / hot water and a structure capable of flowing the processing gas, and the divided pieces 2a to 2h are used as a member for hanging, It is also possible to use both piping for circulation and piping for supplying the process gas.

또한, 상기 실시형태에서는 유도 결합 플라스마 처리 장치의 일 예로서 에칭 장치를 예시했지만, 에칭 장치에 한정되지 않으며, CVD 성막 등의 다른 플라스마 처리 장치에도 적용할 수 있다.Although the etching apparatus is exemplified as an example of the inductively coupled plasma processing apparatus in the above embodiment, the present invention is not limited to the etching apparatus, and can be applied to another plasma processing apparatus such as a CVD film forming apparatus.

더구나, 피처리 기판으로서 FPD 기판을 이용한 예를 나타냈지만, 직사각형 기판이면 태양 전지 패널용의 기판 등 다른 기판에 대한 플라스마 처리에도 적용 가능하다.In addition, although the FPD substrate is used as the substrate to be processed, it is also applicable to plasma processing on other substrates such as a substrate for a solar cell panel as long as it is a rectangular substrate.

1 : 본체 용기
2 : 금속 창
2a 내지 2h : 분할편
3 : 안테나실
4 : 처리실
5 : 금속 프레임
6 : 금속 비임
7 : 절연 부재
8 : 매달림 부재
11 : 고주파 안테나
50 : 보강 부재
A : 둘레 방향을 따른 분할
B : 둘레 방향에 교차하는 방향을 따른 분할1: Body container
2: Metal window
2a to 2h:
3: Antenna room
4: Treatment room
5: Metal frame
6: metal beam
7: Insulation member
8: Suspension member
11: High frequency antenna
50: reinforcing member
A: Split along circumferential direction
B: Split along the direction crossing the circumferential direction

Claims

1. An inductively coupled plasma processing apparatus for performing inductively coupled plasma processing on an object to be processed having a rectangular shape,
A main body container,
The main body container is provided with a processing chamber for accommodating the object to be processed and performing inductively coupled plasma processing on the object to be processed and an antenna chamber for accommodating a high frequency antenna for generating an inductively coupled plasma in the processing chamber A metal window having a rectangular shape,
Wherein the high frequency antenna is provided inside the antenna chamber so as to circulate in a plane corresponding to the rectangular metal window,
Wherein the rectangular metal window is divided into a plurality of divided pieces, the divided pieces are electrically insulated from each other by an insulating member which insulates the divided pieces,
Each of the split pieces is suspended from a top plate portion of the antenna chamber by a suspending member without being placed on another member,
Wherein an insulating member integrally or separately provided with an insulating member for insulating the divided pieces from each other is provided between the suspending member and the divided piece and the suspending member is electrically insulated from the divided piece,
Wherein the rectangular metal window has a rectangular shape,
A first division for dividing the rectangular metal window into two or more along the circumferential direction of the rectangular metal window;
A second division is performed in which the metal window divided along the circumferential direction is divided into two or more along the direction intersecting with the circumferential direction and is divided into the plurality of divisional pieces,
Only the insulating member for insulating the divided pieces from each other is interposed in each of the direction in which the first division is performed and the direction in which the second division is performed
An inductively coupled plasma processing apparatus.

delete

The method according to claim 1,
Characterized in that the second division comprises a division along the diagonal from the four corners of the rectangular metal window
An inductively coupled plasma processing apparatus.

delete

The method according to claim 1,
Characterized in that the insulating member for insulating the divided pieces is constituted as one insulating member having a plurality of receiving portions for receiving the divided pieces
An inductively coupled plasma processing apparatus.

The method according to any one of claims 1, 3, and 6,
Characterized in that the insulating member for insulating the divided pieces has a structure mounted on the divided piece
An inductively coupled plasma processing apparatus.

delete

The method according to any one of claims 1, 3, and 6,
Characterized in that the suspending member includes a member having a structure that is fastened to each of the divided pieces across the adjoining divided pieces
An inductively coupled plasma processing apparatus.

The method according to any one of claims 1, 3, and 6,
Characterized in that a reinforcement member for suppressing deformation of the top plate portion is provided on the outer side of the top plate portion of the antenna chamber
An inductively coupled plasma processing apparatus.

11. The method of claim 10,
Characterized in that the reinforcing member has an arcuate shape convexed outward from the top plate portion
An inductively coupled plasma processing apparatus.

The method according to any one of claims 1, 3, and 6,
Characterized in that the dividing piece also serves as a gas showerhead for supplying a process gas to the process chamber
An inductively coupled plasma processing apparatus.

13. The method of claim 12,
Characterized in that the suspending member also serves as a piping for supplying the process gas to the split piece
An inductively coupled plasma processing apparatus.

The method according to any one of claims 1, 3, and 6,
And the divided pieces are temperature-controlled by a cold / hot water circulator
An inductively coupled plasma processing apparatus.

15. The method of claim 14,
Characterized in that the suspending member also serves as a pipe for circulating hot and cold water to the divided pieces by the cold / hot water circulator
An inductively coupled plasma processing apparatus.