本发明专利技术提供一种等离子体处理装置，在对四边形基板进行等离子体处理的平行平板型等离子体处理装置中，能够进行上部电极的温度控制性良好且稳定的处理。该等离子体处理装置包括：具有用于向基板供给上述处理气体的多个气体供给孔，与上述下部电极相对设置的板状的上部电极；覆盖上部电极，在其与该上部电极之间形成与上述气体供给孔连通的处理气体的扩散空间的上部电极基座；设置在由该上部电极基座的内周面包围的区域内，连接上部电极的上面和上部电极基座的下面的连接部件；和设置于上述上部电极基座，流通对上部电极进行温度调节用的温度调节流体的流体流路。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及对例如FPD (Flat Panel Display:平板显示器)基板等 四边形基板进行等离子体处理的等离子体处理装置。
技术介绍
例如在FPD基板的制造工序中，包括在其表面上形成图案的工序， 在该工序中对基板实施蚀刻、溅射、CVD (Chemical Vapor Deposition:化学气相沉积)等的等离子体处理。作为进行这样的等离子体处理的 装置例如举出平行平板等离子体处理装置。这种等离子体处理装置包括在处理容器内的处理空间构成下部 电极的载置台；和平行地设置于该载置台的上部，具有处理气体的供 给孔的上部电极。然后在基板处理时，将处理空间抽真空，并且将处 理气体通过上述气体供给孔供给至处理容器内，当处理空间成为规定 的压力时，向上部电极施加高频，在这些上部电极和下部电极之间形 成电场。通过由该电场形成的处理气体的等离子体对上述载置台上的 基板实施处理。图28 (a)是表示作为该等离子体处理装置的一例的上部结构的纵 截侧面的图，图28 (b)是表示图28 (a)的虚线的箭头1A的横截平 面的图。图中11为角板状的上部电极，沿厚度方向多个气体供给孔lla 被穿孔。图中12为支承上部电极11的四边形的上部电极基座，其周 边部为凸缘，由上部电极基座12和上部电极11形成处理气体的扩散 空间13。这些上部电极11和上部电极基座12例如由铝构成，高频电 源14隔着匹配器14a与上部电极基座12连接，通过该上部电极基座 12将高频施加至上部电极11。在上部电极基座12的中央上部设置有由陶瓷等绝缘部件构成的流 路部件15，接地的金属制的气体供给管16的一端连接在流路部件15 的上部。气体供给管16能够经由流路部件15的气体流路15a向扩散空间13供给处理气体。图中17为挡板(baffle),例如在中央和周边部穿孔有孔17a。从 气体供给管16供给至扩散空间13的处理气体通过挡板17扩散至扩散 空间13全体，并且从上部电极11的气体供给孔lla均匀地供给至下方 的处理空间。此外，上部电极基座12在其内部形成有调温(温度调节) 用的流体(chiller:冷却剂)的流路12a。为了在等离子体处理中使扩 散空间13为减压气氛，该流体的热通过上部电极基座12的周边部传 递至上部电极11，对在等离子体处理中暴露于等离子体的热的上部电 极11的温度进行控制。此外，图中18为由绝缘材料构成的支承部， 使上部电极基座12与处理容器的上盖19电绝缘。能够对大型的FPD基板进行处理的等离子体处理装置的大型化不 断发展，现有的等离子体处理装置能够对被称为G8世代的其尺寸为 2200X2500mmS左右的基板进行处理。但是，由于这样的等离子体处 理装置的大型化，上述上部电极ll也大型化，在进行处理时，上述流 体的热不能充分传递到上部电极11的中央部，该中央部的温度控制性 下降。结果，在基板处理时，上部电极ll的中央部和周边部的温度差 变大，在连续处理多个基板时，该温度差成为不稳定的状态，存在每 个基板的处理条件发生变动，在各基板间产生处理的偏差的可能性， 此外，担心可能会使处理的面内均匀性恶化。在专利文献1中记载了使气体分散室和冷却室叠层于上部电极上 的等离子体蚀刻装置，但这是作为处理晶片的等离子体处理装置的技 术，而不是四边形基板的等离子体处理装置的技术。此外在该专利文 献1的图5中，虽然表示设置有冷却用的流体的流路，但其结构不明 确。因此存在等离子体处理装置的上部以图29所示的方式构成的情 况。对其与图28的上部结构的不同点进行说明，在上部电极基座12 上不设置调温流路12a，在上部电极11的上部设置有调温板10。该调 温板10具有与上部电极ll的气体供给孔lla重合的孔10a;和以避 开该孔10a的方式设置的调温流体的流路(未图示)，在等离子体处理中对上部电极ll进行调温。但是，存在在调温板10中，难以以避开与气体供给孔lla配合设置的多个孔10a的方式形成上述调温流体流路，设置这样的调温板10 一般成本较高的问题。此外，对下述内容进行了研究，为了保持大型化的基板的面内均 匀性，在横方向划分例如图28和图29所示的上部结构的扩散空间13， 形成用于向基板的中央区域、周边区域分别供给处理空气的划分区域， 通过在各划分区域上连接流路部件15和气体供给管16并供给处理气 体，对向基板的各部供给的处理气体的量进行控制。在专利文献2和 专利文献3中揭示了这样的结构。在该情况下，为了达到例如基板上的中央区域和周边区域间气体 的供给量的均匀化，设定周边区域的气体供给量比中央区域的少。其 理由是，因为向基板的中央供给的处理气体沿着基板的表面扩散到周 边，所以如中央区域和周边区域的气体的供给量相同，则周边区域的 气体供给量增多。但是，在上部电极基座12被施加高频时，该上部电极基座的电压 为数千V左右，在该上部电极基座12的表面和由金属构成的接地电位 状态的气体供给管16的一端之间产生很大的电位差。此处，在平行的电极间产生放电的电压(放电开始电压)为电极 间的气体压力(p)和电极间距离(d)的积的函数，已知以f (pd)表 示的帕邢定律。当为了使向基板周边区域的气体供给量减少，使与对 应基板的周边区域的上述划分区域连通的气体供给通路的压力降低 时，根据该定律，在例如介于上部电极基座12和气体供给管16之间 的流路部件15的气体流路15a中，其放电开始电压降低至例如300V 左右，结果，担心在该气体流路15a上产生不稳定的等离子体。当产 生这样的不稳定的等离子体时，本专利技术者们确认在上部电极11上产生 异常放电(arching:击穿)，担心由该异常放电妨碍对基板的正常的处 理，基板或上部电极受到损伤。此外，在向图30所示的下部电极施加 高频的情况下，作为用于使等离子体均匀化的机构，在上部电极和处 理容器之间设置阻抗调整电路，上部电极不是接地电位。在这样的装 置中，由于在上部电极产生高频电位，也存在同样的问题。对于上述 阻抗调整电路，详细情况记载于专利文献4。对图30的等离子体蚀刻装置的各部进行简单地说明，图中1A为兼用作基板S的载置台的下部电极。此外，图中1B、 1C分别为等离 子体产生用、偏压(bias)施加用的高频电源，隔着匹配箱1D连接于 上述下部电极1A。此外图中1E为阻抗调整机构，连接于上部电极基 座12。在上述问题之外，还存在在处理大型基板的情况下，在上部电极 例如由于异常放电等受到损伤时，因为上部电极本身也为大型，所以 更换的成本高的问题。专利文献l:日本特幵2000-306889 (段0007和图5)专利文献2:日本特开昭56-87329 (第2图)专利文献3:日本特开平11-16888 (图1)专利文献4:日本特开2005-340760 (段0027、图1等)
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题，提供一种等离子体处理装置， 是对四边形基板进行等离子体处理的平行平板型等离子体处理装置， 能够进行上部电极的温度控制性良好且稳定的处理。本专利技术的另一目 的是提供一种等离子体处理装置，在该种等离子体处理装置中能够在 上部电极受损伤时降低更换所需的成本。本专利技术的等离子体处理装置，向处理容器内供给处理气体并等离子体化，通本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种等离子体处理装置，向处理容器内供给处理气体并等离子体化，通过该等离子体对基板进行处理，其特征在于，包括：设置在所述处理容器内，载置基板的下部电极；具有用于向所述基板供给所述处理气体的多个气体供给孔，与所述下部电极相对设置的板状的上部电极；覆盖所述上部电极的上面侧，在其与该上部电极之间形成与所述气体供给孔连通的处理气体的扩散空间的上部电极基座；设置在由该上部电极基座的内周面包围的区域内，连接上部电极的上面和上部电极基座的下面的连接部件；设置于所述上部电极基座，流通对上部电极进行温度调节用的温度调节流体的流体流路；设置于所述上部电极基座，向所述扩散空间导入处理气体的气体供给通路；和用于向上部电极和下部电极之间供给高频电力使处理气体等离子体化的高频电源。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木和男，南雅人，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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