JP7182916B2 - Plasma processing equipment - Google Patents

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Description

本開示の種々の側面および実施形態は、プラズマ処理装置に関する。 Various aspects and embodiments of the present disclosure relate to plasma processing apparatus.

フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造工程では、処理室内において、処理ガスのプラズマを用いてガラス基板にエッチング処理や成膜処理などのプラズマ処理が行われる。このようなプラズマ処理には、プラズマエッチング装置やプラズマＣＶＤ装置などの種々のプラズマ処理装置が用いられる。 In a manufacturing process of a flat panel display (FPD), plasma processing such as etching processing and film forming processing is performed on a glass substrate using plasma of processing gas in a processing chamber. Various plasma processing apparatuses such as a plasma etching apparatus and a plasma CVD apparatus are used for such plasma processing.

プラズマ処理では、プラズマ中の粒子により、処理室内の部材の表面に反応副生成物（以下、デポと記載する）が付着する場合がある。処理室内の部材の表面に付着したデポが厚くなると、処理室内の部材の表面からデポが剥離し、パーティクルとなって処理室内の空間に飛散する場合がある。処理室内の空間に飛散したパーティクルがガラス基板に付着すると、ガラス基板の不良の原因となる。 In plasma processing, reaction by-products (hereinafter referred to as deposits) may adhere to the surfaces of members in the processing chamber due to particles in the plasma. When the deposit attached to the surface of the member inside the processing chamber becomes thick, the deposit may peel off from the surface of the member inside the processing chamber and become particles and scatter in the space inside the processing chamber. If the particles scattered in the space inside the processing chamber adhere to the glass substrate, it causes defects in the glass substrate.

そこで、処理室内の部材の表面から剥離する程にデポが厚くなる前に、処理室内の部材の表面からデポを除去するためのクリーニングが行われる。 Therefore, cleaning is performed to remove the deposit from the surface of the member inside the processing chamber before the deposit becomes thick enough to peel off from the surface of the member inside the processing chamber.

特開２０１７－２７７７５号公報JP 2017-27775 A

ところで、ガラス基板や処理室内の部材の温度は、処理レシピに規定された所定の温度プロファイルに基づいて制御される。また、処理室内には、熱膨張率が異なる２つの部材が近接して配置される場合がある。このような場合、処理室内の部材の温度が変化すると、熱膨張および熱収縮により２つの部材の端部の変位量が異なることがある。そのような２つの部材にデポがブリッジしていると、温度変化により、２つの部材の端部にブリッジしているデポが剥がれやすい。そのため、処理室内の部材の表面にデポがそれほど厚く積層されていない場合であっても、剥離したデポがパーティクルとなって処理室内に飛散する場合がある。そのため、クリーニングの周期を短くすることが必要になり、プロセスのスループットが低くなってしまう。 By the way, the temperatures of the glass substrate and members in the processing chamber are controlled based on a predetermined temperature profile defined in the processing recipe. In some cases, two members having different coefficients of thermal expansion are arranged close to each other in the processing chamber. In such a case, when the temperature of the members in the processing chamber changes, the amount of displacement of the ends of the two members may differ due to thermal expansion and contraction. If the deposit is bridging such two members, the temperature change tends to cause the depot bridging the ends of the two members to come off. Therefore, even if the deposit is not so thickly laminated on the surface of the member in the processing chamber, the peeled deposit may become particles and scatter in the processing chamber. Therefore, it becomes necessary to shorten the cleaning cycle, which lowers the throughput of the process.

本開示の一側面は、プラズマ処理装置であって、処理室と、第１の部材と、第２の部材とを備える。処理室は、プラズマを発生させる処理空間を画成し、プラズマにより処理空間内に収容された被処理体を処理する。第１の部材は、処理空間に面する第１の面を有する。第２の部材は、処理空間に面する第２の面であって、第１の面を含む平面または曲面に交差する平面または曲面に含まれる第２の面を有し、第１の部材よりも処理空間側の処理室内に配置される。第１の部材および第２の部材の断面において、第１の面を含む平面または曲面と第２の面を含む平面または曲面との交点付近の第１の部材と第２の部材との間には空隙が形成されている。 One aspect of the present disclosure is a plasma processing apparatus comprising a processing chamber, a first member, and a second member. The processing chamber defines a processing space for generating plasma, and processes an object accommodated in the processing space with the plasma. The first member has a first surface facing the processing space. The second member has a second surface that faces the processing space and is included in a plane or curved surface that intersects a plane or curved surface that includes the first surface, are also arranged in the processing chamber on the processing space side. In the cross section of the first member and the second member, between the first member and the second member near the intersection of the plane or curved surface including the first surface and the plane or curved surface including the second surface voids are formed.

本開示の種々の側面および実施形態によれば、処理室内に飛散するパーティクルを低減することができる。 According to various aspects and embodiments of the present disclosure, it is possible to reduce particles scattering inside the processing chamber.

図１は、本開示の一実施形態におけるプラズマ処理装置の一例を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present disclosure. 図２は、窓部材の一例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an example of the window member. 図３は、カバー部材が外された状態における領域（ｉ）付近の窓部材の一例を示す拡大平面図である。FIG. 3 is an enlarged plan view showing an example of the window member near region (i) with the cover member removed. 図４は、領域（ｉ）付近の窓部材に設けられているカバー部材の一例を示す拡大平面図である。FIG. 4 is an enlarged plan view showing an example of a cover member provided on the window member near region (i). 図５は、窓部材のＡ－Ａ’断面の一例を示す拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged sectional view showing an example of the A-A' section of the window member. 図６は、窓部材のＢ－Ｂ’断面の一例を示す拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged sectional view showing an example of a BB' section of the window member. 図７は、窓部材のＣ－Ｃ’断面の一例を示す拡大断面図である。FIG. 7 is an enlarged sectional view showing an example of the C-C' section of the window member. 図８は、部分カバーに形成された空隙周辺の窓部材の構造の一例を示す拡大断面図である。FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the structure of the window member around the gap formed in the partial cover. 図９は、比較例におけるパーティクルの発生過程の一例を説明する拡大断面図である。FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view illustrating an example of a particle generation process in a comparative example. 図１０は、本実施形態におけるデポの付着状態の一例を示す拡大断面図である。FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the deposition state of deposits in this embodiment. 図１１は、変形例１における空隙周辺の窓部材の構造の一例を示す拡大断面図である。11 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the structure of the window member around the gap in Modification 1. FIG. 図１２は、変形例２における空隙周辺の窓部材の構造の一例を示す拡大断面図である。FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the structure of the window member around the gap in Modification 2. As shown in FIG. 図１３は、変形例３における空隙周辺の窓部材の構造の一例を示す拡大断面図である。FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the structure of the window member around the gap in Modification 3. FIG. 図１４は、変形例４における空隙周辺の窓部材の構造の一例を示す拡大断面図である。14 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the structure of the window member around the gap in Modification 4. FIG. 図１５は、変形例５における空隙周辺の窓部材の構造の一例を示す拡大断面図である。15 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the structure of the window member around the gap in Modification 5. FIG.

以下に、開示されるプラズマ処理装置の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態により、開示されるプラズマ処理装置が限定されるものではない。 An embodiment of the disclosed plasma processing apparatus will be described in detail below with reference to the drawings. Note that the disclosed plasma processing apparatus is not limited to the following embodiments.

［プラズマ処理装置１の構成］
図１は、本開示の一実施形態におけるプラズマ処理装置１の一例を示す概略断面図である。本実施形態におけるプラズマ処理装置１は、プラズマ源として誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ）を用いる。本実施形態におけるプラズマ処理装置１は、例えばＦＰＤ用のガラス基板（以下、基板Ｇと記載する）上に薄膜トランジスタを形成する際の金属膜等の成膜処理、金属膜等のエッチング処理、レジスト膜のアッシング処理等の各種プラズマ処理に用いることができる。基板Ｇは、被処理体の一例である。ここで、ＦＰＤとしては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エレクトロルミネセンス（Electro Luminescence：ＥＬ）ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）などが例示される。 [Configuration of plasma processing apparatus 1]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a plasma processing apparatus 1 according to an embodiment of the present disclosure. The plasma processing apparatus 1 in this embodiment uses inductively coupled plasma (ICP) as a plasma source. The plasma processing apparatus 1 in the present embodiment includes, for example, a film forming process for a metal film or the like when forming a thin film transistor on a glass substrate for FPD (hereinafter referred to as a substrate G), an etching process for a metal film or the like, and a resist film. can be used for various plasma treatments such as ashing treatment. The substrate G is an example of an object to be processed. Examples of FPDs include liquid crystal displays (LCDs), electroluminescence (EL) displays, and plasma display panels (PDPs).

プラズマ処理装置１は、例えば図１に示されるように、例えば内壁面が陽極酸化処理されたアルミニウム等の導電性の材料により構成された角筒形状の容器本体１０を備える。容器本体１０は、電気的に接地されている。容器本体１０の上面には、開口が形成されており、この開口は、矩形状の窓部材３によって気密に塞がれている。窓部材３は、容器本体１０と電気的に絶縁されている。容器本体１０および窓部材３によって囲まれた空間は処理室１００であり、窓部材３の上方側の空間はアンテナ５が配置されるアンテナ室５０である。処理室１００は、プラズマを発生させる処理空間Ｓを画成する。処理室１００の側壁には、基板Ｇを搬入および搬出するための開口１０１が形成されており、開口１０１は、ゲートバルブ１０２によって開閉可能となっている。 The plasma processing apparatus 1 includes, as shown in FIG. 1, a rectangular tube-shaped container body 10 made of a conductive material such as aluminum whose inner wall surface is anodized. The container body 10 is electrically grounded. An opening is formed in the upper surface of the container body 10 , and the opening is airtightly closed by a rectangular window member 3 . The window member 3 is electrically insulated from the container body 10 . The space surrounded by the container body 10 and the window member 3 is the processing chamber 100, and the space above the window member 3 is the antenna chamber 50 in which the antenna 5 is arranged. The processing chamber 100 defines a processing space S in which plasma is generated. An opening 101 for loading and unloading the substrate G is formed in the side wall of the processing chamber 100 , and the opening 101 can be opened and closed by a gate valve 102 .

処理室１００の下部側には、窓部材３と対向するように、基板Ｇを載置するための載置台１３が設けられている。載置台１３は、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウム等の導電性の材料により構成されている。載置台１３に載置された基板Ｇは、図示しない静電チャックにより吸着保持される。載置台１３は、絶縁体枠１４によって支持され、絶縁体枠１４は、容器本体１０の底面に支持されている。 A mounting table 13 for mounting the substrate G is provided on the lower side of the processing chamber 100 so as to face the window member 3 . The mounting table 13 is made of a conductive material such as aluminum whose surface is anodized. The substrate G mounted on the mounting table 13 is attracted and held by an electrostatic chuck (not shown). The mounting table 13 is supported by an insulator frame 14 , and the insulator frame 14 is supported on the bottom surface of the container body 10 .

載置台１３には、整合器１５１を介して第２の高周波電源１５２が接続されている。第２の高周波電源１５２は、例えば周波数が３．２ＭＨｚのバイアス用の高周波電力を載置台１３に供給する。このバイアス用の高周波電力により生成されたセルフバイアスによって、処理空間Ｓ内に生成されたプラズマ中のイオンが基板Ｇに引き込まれる。なお、図１では、図示が省略されているが、載置台１３内には、ヒータ等などの加熱手段や冷媒流路等の冷却手段等の温度制御機構、温度センサ、基板Ｇの裏面に熱伝達用のガスを供給するためのガス流路等が設けられている。 A second high-frequency power source 152 is connected to the mounting table 13 via a matching device 151 . The second high-frequency power supply 152 supplies bias high-frequency power having a frequency of 3.2 MHz, for example, to the mounting table 13 . The ions in the plasma generated in the processing space S are drawn into the substrate G by the self-bias generated by this high-frequency power for bias. Although not shown in FIG. 1, the mounting table 13 includes a temperature control mechanism such as a heating means such as a heater, a cooling means such as a coolant flow path, a temperature sensor, and a heat sensor. A gas passage or the like is provided for supplying gas for transmission.

また、容器本体１０の底面には、排気口１０３が形成されており、排気口１０３には真空ポンプ等を含む排気装置１２が接続されている。処理室１００の内部は、排気装置１２によって所定の圧力まで真空排気される。 An exhaust port 103 is formed in the bottom surface of the container body 10 , and an exhaust device 12 including a vacuum pump and the like is connected to the exhaust port 103 . The inside of the processing chamber 100 is evacuated to a predetermined pressure by the exhaust device 12 .

ここで、図１に加えて、さらに図２を参照する。図２は、窓部材３の一例を示す平面図である。容器本体１０の側壁の上面側には、アルミニウム等の金属から構成された矩形状の金属枠１１が設けられている。容器本体１０と金属枠１１との間には、処理室１００を気密に保つためのシール部材１１０が設けられている。 Reference is now made to FIG. 2 in addition to FIG. FIG. 2 is a plan view showing an example of the window member 3. FIG. A rectangular metal frame 11 made of metal such as aluminum is provided on the upper surface side of the side wall of the container body 10 . A sealing member 110 is provided between the container body 10 and the metal frame 11 to keep the processing chamber 100 airtight.

また、本実施形態における窓部材３は、例えば図２に示されるように、複数の部分窓３０に分割されている。これらの部分窓３０が金属枠１１の内側に配置され、全体として矩形状の窓部材３が構成される。各部分窓３０は、例えばアルミニウムまたはアルミニウムを含む合金等の非磁性体で導電性の金属により構成される。 Further, the window member 3 in this embodiment is divided into a plurality of partial windows 30 as shown in FIG. 2, for example. These partial windows 30 are arranged inside the metal frame 11 to form a rectangular window member 3 as a whole. Each partial window 30 is made of a non-magnetic, electrically conductive metal, such as aluminum or an alloy containing aluminum.

図１および図２に加えて、さらに図５を参照する。各部分窓３０は処理ガス供給用のシャワーヘッドの機能を兼ねている。各部分窓３０は、例えば図５に示されるように、窓部材本体３０３およびシャワープレート３０５を有する。窓部材本体３０３は、上方からシャワープレート３０５を支持する。窓部材本体３０３とシャワープレート３０５との間には、処理ガスを拡散させるための拡散室３０１が形成されている。シャワープレート３０５には、シャワープレート３０５を厚さ方向に貫通し、処理室１００内に処理ガスを供給するための複数の供給穴３０２が形成されている。シャワープレート３０５は、金属製のねじ２０１によって拡散室３０１を構成する凹部の外側の領域の下面側に締結されている。 In addition to FIGS. 1 and 2, further reference is made to FIG. Each partial window 30 also functions as a shower head for supplying processing gas. Each partial window 30 has a window member body 303 and a shower plate 305 as shown in FIG. 5, for example. The window member body 303 supports the shower plate 305 from above. A diffusion chamber 301 for diffusing the processing gas is formed between the window member main body 303 and the shower plate 305 . The shower plate 305 is formed with a plurality of supply holes 302 that pass through the shower plate 305 in the thickness direction and supply the processing gas into the processing chamber 100 . The shower plate 305 is fastened to the lower surface side of the region outside the recess forming the diffusion chamber 301 with metal screws 201 .

また、各部分窓３０の処理空間Ｓ側の面、即ち、シャワープレート３０５の下面には、部分窓３０の耐プラズマ性を向上させるために、セラミックス等による溶射加工が施されている。セラミックス溶射が施されることにより、シャワープレート３０５の下面が粗くなり、プラズマ処理により処理空間Ｓ内に発生したデポの密着性も向上する。これにより、シャワープレート３０５の下面に付着したデポが剥がれて処理空間Ｓ内に飛散することを防止することができる。なお、デポの密着性の向上を目的とする粗面加工としては、溶射加工以外にブラスト加工やレーザー加工が用いられてもよい。 Further, the surface of each partial window 30 on the side of the processing space S, that is, the lower surface of the shower plate 305 is thermally sprayed with ceramics or the like in order to improve the plasma resistance of the partial window 30 . By applying ceramic thermal spraying, the lower surface of the shower plate 305 is roughened, and adhesion of deposits generated in the processing space S by plasma processing is also improved. As a result, the deposit attached to the lower surface of the shower plate 305 can be prevented from being peeled off and scattered in the processing space S. FIG. As surface roughening for the purpose of improving adhesion of the deposit, blasting or laser processing may be used in addition to thermal spraying.

図１に戻って説明を続ける。各部分窓３０の拡散室３０１は、ガス供給管４１を介してガス供給部４２に接続されている。ガス供給部４２は、ガス供給管４１を介して、既述の成膜処理、エッチング処理、アッシング処理等に必要な処理ガスを、各部分窓３０内の拡散室３０１に供給する。なお、図１では、図示の便宜上、１つの部分窓３０の拡散室３０１にガス供給部４２が接続されているが、実際には各部分窓３０の拡散室３０１に、ガス供給管４１を介してガス供給部４２が接続されている。 Returning to FIG. 1, the description continues. The diffusion chamber 301 of each partial window 30 is connected to the gas supply section 42 via the gas supply pipe 41 . The gas supply unit 42 supplies the process gas necessary for the above-described film formation process, etching process, ashing process, etc. to the diffusion chamber 301 in each partial window 30 through the gas supply pipe 41 . 1, the diffusion chamber 301 of one partial window 30 is connected to the gas supply unit 42 for convenience of illustration. A gas supply unit 42 is connected to the end.

また、各部分窓３０の例えば窓部材本体３０３内には、温度調節用の流体を通流させるための流路３０７が形成されている。この流路３０７は、図示しない流体供給部に接続されており、流路３０７内には、流体供給部によって温度制御された流体が循環供給される。これにより、各部分窓３０を個別に所定の温度となるように制御することができる。 Further, in each partial window 30, for example, in the window member main body 303, a channel 307 is formed for circulating a fluid for temperature control. The channel 307 is connected to a fluid supply unit (not shown), and a fluid whose temperature is controlled by the fluid supply unit is circulated and supplied in the channel 307 . Thereby, each partial window 30 can be individually controlled to have a predetermined temperature.

各部分窓３０は、絶縁部材３１によって金属枠１１、その下方側の容器本体１０、および、隣接する他の部分窓３０から電気的に絶縁される。絶縁部材３１は、例えば図５に示されるように、隣接する部分窓３０の間の隙間に嵌合する縦断面形状を有し、各部分窓３０の対向する側面に形成された段部（図５の例では窓部材本体３０３の側壁面から突出したシャワープレート３０５）によって支持されている。 Each partial window 30 is electrically insulated by an insulating member 31 from the metal frame 11 , the container body 10 below it, and other adjacent partial windows 30 . As shown in FIG. 5, the insulating member 31 has a vertical cross-sectional shape that fits in the gap between the adjacent partial windows 30, and has stepped portions (see FIG. 5, it is supported by a shower plate 305 projecting from the side wall surface of the window member main body 303 .

窓部材３における処理空間Ｓ側の面には、カバー部材２０を構成する部分カバー２が配置されており、部分カバー２の上側に絶縁部材３１が配置されている。そのため、例えば図２に示されるように、処理空間Ｓ側から見た場合には、絶縁部材３１はカバー部材２０に覆われており見えない。 A partial cover 2 constituting a cover member 20 is arranged on the surface of the window member 3 on the processing space S side, and an insulating member 31 is arranged above the partial cover 2 . Therefore, when viewed from the processing space S side, for example, as shown in FIG. 2, the insulating member 31 is covered with the cover member 20 and cannot be seen.

本実施形態において、絶縁部材３１は、例えばＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）等のフッ素樹脂である。ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂は、アルミナ等のセラミックスよりも耐プラズマ性が低い。また、フッ素樹脂は、陽極酸化処理やセラミックス溶射による耐プラズマコーティングを行うことが困難である。そのため、絶縁部材３１は、セラミックス等により構成された部分カバー２によって、処理空間Ｓ内で発生するプラズマから保護されている。 In this embodiment, the insulating member 31 is, for example, fluororesin such as PTFE (Polytetrafluoroethylene). Fluororesins such as PTFE have lower plasma resistance than ceramics such as alumina. In addition, it is difficult to apply plasma-resistant coating to fluororesin by anodizing treatment or ceramic thermal spraying. Therefore, the insulating member 31 is protected from the plasma generated in the processing space S by the partial cover 2 made of ceramics or the like.

また、例えば図１に示されるように、窓部材３の上方側には天板部６１が配置され、この天板部６１は、金属枠１１上に設けられた側壁部６３によって支持されている。アンテナ室５０は、窓部材３、側壁部６３、および天板部６１によって囲まれた空間であり、アンテナ室５０の内部には、部分窓３０に面するようにアンテナ５が配置されている。 Further, as shown in FIG. 1, for example, a top plate portion 61 is arranged on the upper side of the window member 3, and this top plate portion 61 is supported by a side wall portion 63 provided on the metal frame 11. . Antenna room 50 is a space surrounded by window member 3 , side wall portion 63 , and top plate portion 61 , and antenna 5 is arranged inside antenna room 50 so as to face partial window 30 .

アンテナ５は、例えば、図示しない絶縁部材からなるスペーサを介して部分窓３０から離間して配置されている。アンテナ５は、各部分窓３０に対応する面内で、矩形状の窓部材３の周方向に沿って周回するように、渦巻状に形成されている。なお、アンテナ５の形状は、渦巻に限定されるものではない。アンテナ５は、例えば、一本または複数のアンテナ線が環状に形成された環状アンテナであってもよく、角度をずらしながら複数のアンテナ線が巻きまわされ、全体が渦巻状となるように構成された多重アンテナであってもよい。アンテナ５の構造は、窓部材３や窓部材３を構成する各部分窓３０に対応する面内で、その周方向に沿って周回するようにアンテナ線が配置される構成であれば、どのような構成であってもよい。 The antenna 5 is spaced apart from the partial window 30 via, for example, a spacer made of an insulating member (not shown). The antenna 5 is spirally formed so as to circulate along the circumferential direction of the rectangular window member 3 within a plane corresponding to each partial window 30 . Note that the shape of the antenna 5 is not limited to a spiral. The antenna 5 may be, for example, a ring antenna in which one or a plurality of antenna wires are formed in a ring shape, and the plurality of antenna wires are wound at different angles to form a spiral as a whole. It may also be multiple antennas. As long as the structure of the antenna 5 is such that the antenna wire is arranged so as to circle along the circumferential direction within the plane corresponding to the window member 3 and the partial windows 30 constituting the window member 3, what kind of configuration is possible? configuration.

アンテナ５には、整合器５１１を介して第１の高周波電源５１２が接続されている。アンテナ５には、第１の高周波電源５１２から整合器５１１を介して、周波数が例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力が供給される。これにより、プラズマ処理の間、各部分窓３０の表面に渦電流が誘起され、この渦電流によって処理空間Ｓ内に誘導電界が形成され、この誘導電界によって、供給穴３０２から処理空間Ｓ内に吐出された処理ガスがプラズマ化される。 A first high-frequency power supply 512 is connected to the antenna 5 via a matching device 511 . High-frequency power having a frequency of, for example, 13.56 MHz is supplied to the antenna 5 from a first high-frequency power supply 512 via a matching box 511 . As a result, eddy currents are induced on the surface of each partial window 30 during plasma processing, and the eddy currents form an induced electric field in the processing space S, which causes the electric field to flow from the supply holes 302 into the processing space S. The discharged processing gas is turned into plasma.

プラズマ処理装置１は、制御部８を備える。制御部８は、メモリ、プロセッサ、および入出力インターフェイスを有する。プロセッサは、メモリに格納されたプログラムやレシピを読み出して実行することにより、入出力インターフェイスを介してプラズマ処理装置１の各部を制御する。 The plasma processing apparatus 1 has a controller 8 . The control unit 8 has a memory, a processor, and an input/output interface. The processor reads and executes programs and recipes stored in the memory, thereby controlling each part of the plasma processing apparatus 1 via the input/output interface.

［カバー部材２０の詳細な構造］
以下、図２～図１０を参照しながらカバー部材２０の具体的な構成について説明する。部分窓３０は、例えば図２に示されるように、必要に応じて種々の形状に分割される。これらの部分窓３０の分割形状に応じて、金属枠１１と部分窓３０との間、および隣り合う部分窓３０同士の間に配置される絶縁部材３１は、その配置領域の形状が複雑になる。カバー部材２０は、これらの絶縁部材３１の処理空間Ｓ側の全ての面を覆う必要があるが、一体に形成されたカバー部材２０によってこのような複雑な形状の領域を覆うことは困難である。 [Detailed Structure of Cover Member 20]
A specific configuration of the cover member 20 will be described below with reference to FIGS. 2 to 10. FIG. The partial window 30 is divided into various shapes as required, for example as shown in FIG. The insulating members 31 arranged between the metal frame 11 and the partial windows 30 and between the adjacent partial windows 30 have complicated shapes depending on the divided shape of the partial windows 30. . The cover member 20 needs to cover all surfaces of the insulating members 31 on the side of the processing space S, but it is difficult to cover such a complicated-shaped area with the integrally formed cover member 20 . .

そこで、本実施形態のカバー部材２０は、複数の部分カバー２に分割されている。各部分カバー２は、例えば細長い平板状の形状を有し、アルミナ等のセラミックスによって構成される。これらの複数の部分カバー２を並べて絶縁部材３１の配置領域を覆うカバー部材２０が構成されている。 Therefore, the cover member 20 of this embodiment is divided into a plurality of partial covers 2 . Each partial cover 2 has an elongated flat plate shape, for example, and is made of ceramics such as alumina. A plurality of partial covers 2 are arranged to form a cover member 20 that covers an area where the insulating member 31 is arranged.

なお、複数の部分カバー２を並べただけでは、隣接する部分カバー２同士の間には隙間が形成されてしまう。このような隙間は、プラズマ処理時の温度上昇に伴う部分カバー２の膨張によって開口幅が大きくなり、ここからプラズマが進入することにより絶縁部材３１が損傷する場合がある。 A gap is formed between adjacent partial covers 2 only by arranging a plurality of partial covers 2 . The opening width of such a gap increases due to the expansion of the partial cover 2 due to the temperature rise during plasma processing, and the plasma may enter through the gap and damage the insulating member 31 .

そこで、本実施形態では、隣接する部分カバー２同士の間に形成された隙間に、当該隙間を処理空間Ｓから覆うための隙間カバー２１が設けられている。図２では、例えば破線で囲まれた領域（i）～（iii）に隙間カバー２１が設けられている。 Therefore, in the present embodiment, a gap cover 21 for covering the gap from the processing space S is provided in the gap formed between the adjacent partial covers 2 . In FIG. 2, for example, gap covers 21 are provided in areas (i) to (iii) surrounded by broken lines.

図３は、カバー部材２０が外された状態における領域（ｉ）付近の窓部材３の一例を示す拡大平面図である。図４は、領域（ｉ）付近の窓部材３に設けられているカバー部材２０の一例を示す拡大平面図である。領域（ｉ）付近の窓部材３には、例えば図３に示されるように、部分窓３０ａ、部分窓３０ｂ、部分窓３０ｃ、絶縁部材３１ａ、および絶縁部材３１ｂが配置されている。 FIG. 3 is an enlarged plan view showing an example of the window member 3 near region (i) with the cover member 20 removed. FIG. 4 is an enlarged plan view showing an example of the cover member 20 provided on the window member 3 near the area (i). In the window member 3 near the region (i), partial windows 30a, 30b, 30c, insulating members 31a, and 31b are arranged as shown in FIG. 3, for example.

図３には、カバー部材２０の部分カバー２が配置される位置が破線で示されている。領域（ｉ）付近の窓部材３には、例えば図４に示されるように、部分カバー２ａ、部分カバー２ｂ、部分カバー２ｃ、および隙間カバー２１ａが配置されている。図３および図４におけるＡ－Ａ’断面が図５に示されており、Ｂ－Ｂ’断面が図６に示されており、Ｃ－Ｃ’断面が図７に示されている。なお、部分カバー２、部分窓３０、および絶縁部材３１には、配置位置に応じた添え字（例えば「ａ」等）が付加されている。ただし、部分カバー２、部分窓３０、および絶縁部材３１を、配置位置に関わらず総称する場合、添え字を付さずに記載することとする。 In FIG. 3, the position where the partial cover 2 of the cover member 20 is arranged is indicated by a dashed line. A partial cover 2a, a partial cover 2b, a partial cover 2c, and a gap cover 21a are arranged on the window member 3 near the area (i), as shown in FIG. 4, for example. The A-A' cross section in FIGS. 3 and 4 is shown in FIG. 5, the B-B' cross section is shown in FIG. 6, and the C-C' cross section is shown in FIG. Note that the partial cover 2, the partial window 30, and the insulating member 31 are added with suffixes (for example, "a", etc.) according to their arrangement positions. However, when the partial cover 2, the partial window 30, and the insulating member 31 are collectively referred to regardless of their arrangement positions, they are described without any suffixes.

領域（ｉ）においては、例えば図３に示されるように、隣接する部分窓３０ａ～３０ｃの隙間に嵌合するように、処理空間Ｓから見てＴ字状に絶縁部材３１ａおよび３１ｂが配置されている。また、領域（ｉ）では、例えば図３および図４に示されるように、絶縁部材３１ａおよび３１ｂが配置されている領域に沿って、３つの部分カバー２ａ～２ｃが配置されている。 In region (i), for example, as shown in FIG. 3, insulating members 31a and 31b are arranged in a T shape when viewed from processing space S so as to fit in gaps between adjacent partial windows 30a to 30c. ing. In the area (i), as shown in FIGS. 3 and 4, three partial covers 2a to 2c are arranged along the area where the insulating members 31a and 31b are arranged.

また、例えば図４、図６、および図７に示されるように、部分カバー２ａと２ｂとの間の隙間、および、部分カバー２ａと２ｃとの間の隙間の領域は、アルミナ等のセラミックスによって構成された隙間カバー２１ａによって処理空間Ｓ側から覆われている。隙間カバー２１ａは、例えば図７に示されるように、多段ヘッドを有する金属製のねじ２０２によって部分窓３０ａの下面側に締結されている。これにより、隙間カバー２１ａと部分窓３０ａとの間に配置されている部分カバー２ａ～２ｃも、部分窓３０ａに固定される。 Further, as shown in FIGS. 4, 6, and 7, the gap between the partial covers 2a and 2b and the gap between the partial covers 2a and 2c are filled with ceramics such as alumina. It is covered from the processing space S side by the configured gap cover 21a. The gap cover 21a is fastened to the lower surface side of the partial window 30a by a metal screw 202 having a multi-stage head, as shown in FIG. 7, for example. Thereby, the partial covers 2a to 2c arranged between the gap cover 21a and the partial window 30a are also fixed to the partial window 30a.

金属製のねじ２０２のヘッド部は、例えば図７に示されるように、隙間カバー２１の下面から処理空間Ｓ側へと突出しているが、このヘッド部は、セラミックス製のねじカバー２２によって覆われている。図２に例示された領域（ii）および（iii）においても同様に、隣接する部分カバー２間の隙間が隙間カバー２１によって覆われている。 The head portion of the screw 202 made of metal protrudes from the lower surface of the gap cover 21 toward the processing space S, as shown in FIG. 7, for example. ing. Similarly, in regions (ii) and (iii) illustrated in FIG. 2 , gaps between adjacent partial covers 2 are covered with gap covers 21 .

なお、基板Ｇに対向する窓部材３の下面の領域３００の外側に領域においては、例えば図２の領域（iv）および（v）のように、隣接する部分カバー２間の隙間が隙間カバー２１によって覆われていなくてもよい。ただし、図２の領域（iv）および（v）では、断面視において複数の部分カバー２がオーバーラップすることにより、複数の部分カバー２の間の隙間を介して処理空間Ｓから絶縁部材３１が見えないようになっている。 In the region outside the region 300 of the lower surface of the window member 3 facing the substrate G, the gap between the adjacent partial covers 2 is formed by the gap cover 21 as shown in regions (iv) and (v) in FIG. may not be covered by However, in regions (iv) and (v) of FIG. 2, the plurality of partial covers 2 overlap each other in a cross-sectional view, so that the insulating member 31 is removed from the processing space S through the gaps between the plurality of partial covers 2. invisible.

上記のように構成されたプラズマ処理装置１は、制御部８の制御によって、以下のように動作する。即ち、ゲートバルブ１０２が開かれ、プラズマ処理装置１に隣接する図示しない真空搬送室から図示しない搬送機構により、開口１０１を介して処理空間Ｓ内に基板Ｇが搬入される。そして、載置台１３上に基板Ｇが載置され、図示しない静電チャックにより基板Ｇが固定される。そして、搬送機構が処理空間Ｓから退避し、ゲートバルブ１０２が閉じられる。そして、各部分窓３０の流路３０７に供給される温調流体によって、各部分窓３０は、予め設定された温度に調節される。 The plasma processing apparatus 1 configured as described above operates as follows under the control of the controller 8 . That is, the gate valve 102 is opened, and the substrate G is transferred into the processing space S through the opening 101 by a transfer mechanism (not shown) from a vacuum transfer chamber (not shown) adjacent to the plasma processing apparatus 1 . Then, the substrate G is mounted on the mounting table 13 and fixed by an electrostatic chuck (not shown). Then, the transport mechanism is withdrawn from the processing space S, and the gate valve 102 is closed. Each partial window 30 is adjusted to a preset temperature by the temperature control fluid supplied to the flow path 307 of each partial window 30 .

次に、ガス供給部４２から、各部分窓３０の拡散室３０１を介して処理空間Ｓ内に処理ガスが供給され、排気装置１２より処理空間Ｓ内の真空排気が行われる。これにより、処理空間Ｓ内の圧力が、例えば０．６６～２６．６Ｐａ程度の圧力雰囲気に調節される。また、基板Ｇの裏面側には、Ｈｅガス等の熱伝達用のガスが供給される。 Next, the processing gas is supplied into the processing space S from the gas supply unit 42 through the diffusion chamber 301 of each partial window 30 , and the processing space S is evacuated by the exhaust device 12 . Thereby, the pressure in the processing space S is adjusted to a pressure atmosphere of about 0.66 to 26.6 Pa, for example. Further, a heat transfer gas such as He gas is supplied to the rear surface side of the substrate G. As shown in FIG.

次に、第１の高周波電源５１２からアンテナ５に高周波電力が印加され、窓部材３を介して処理空間Ｓ内に誘導電界が生成される。処理空間Ｓ内生成された誘導電界により、処理空間Ｓ内で処理ガスがプラズマ化し、高密度の誘導結合プラズマが生成される。そして、第２の高周波電源１５２から載置台１３に印加されたバイアス用の高周波電力により、プラズマ中のイオンが基板Ｇに向けて引き込まれ、基板Ｇのプラズマ処理が行われる。 Next, high frequency power is applied to the antenna 5 from the first high frequency power supply 512 to generate an induced electric field in the processing space S through the window member 3 . The induced electric field generated within the processing space S converts the processing gas into plasma within the processing space S, generating high-density inductively coupled plasma. Then, the ions in the plasma are attracted toward the substrate G by the high-frequency power for bias applied to the mounting table 13 from the second high-frequency power supply 152, and the substrate G is plasma-processed.

そして、予め設定した時間プラズマ処理が実行された後、第１の高周波電源５１２および第２の高周波電源１５２からの電力供給が停止し、ガス供給部４２からの処理ガス供給が停止する。そして、排気装置１２による処理空間Ｓ内の真空排気が停止し、搬入時とは反対の順序で基板Ｇが処理室１００内から搬出される。 After the plasma processing is performed for a preset time, the power supply from the first high frequency power supply 512 and the second high frequency power supply 152 is stopped, and the processing gas supply from the gas supply unit 42 is stopped. Then, the evacuation of the processing space S by the exhaust device 12 is stopped, and the substrate G is unloaded from the processing chamber 100 in the reverse order to the loading.

ここで、プラズマ処理装置１によってプラズマ処理が行われると、処理室１００内の部材の表面にはデポが堆積する。処理室１００内の部材の表面に付着したデポが厚くなると、処理室１００内の部材の表面からデポが剥離し、パーティクルとなって処理室１００内の処理空間Ｓに飛散する場合がある。処理空間Ｓ内に飛散したパーティクルが基板Ｇに付着すると、基板Ｇの不良の原因となる。そのため、処理室１００内の部材の表面から剥離する程にデポが厚くなる前に、処理室１００内の部材の表面からデポを除去するためのクリーニングが行われる。 Here, when the plasma processing is performed by the plasma processing apparatus 1 , deposits are deposited on the surfaces of the members in the processing chamber 100 . When the deposit attached to the surface of the member in the processing chamber 100 becomes thick, the deposit may peel off from the surface of the member in the processing chamber 100 and scatter in the processing space S in the processing chamber 100 as particles. If the particles scattered in the processing space S adhere to the substrate G, the substrate G becomes defective. Therefore, cleaning is performed to remove the deposit from the surface of the member in the processing chamber 100 before the deposit becomes thick enough to peel off from the surface of the member in the processing chamber 100 .

ところで、基板Ｇや処理室１００処理室内の部材の温度は、処理レシピに規定された所定の温度プロファイルに基づいて制御される。また、処理室１００内には、熱膨張率が異なる２つの部材が近接して配置される場合がある。このような場合、処理室１００内の部材の温度が変化すると、熱膨張および熱収縮により２つの部材の端部の変位量が異なることがある。そのような２つの部材にデポがブリッジしていると、温度変化により、２つの部材の端部にブリッジしているデポが剥がれやすい。そのため、処理室１００内の部材の表面にデポがそれほど厚く積層されていない場合であっても、剥離したデポがパーティクルとなって処理室１００内に飛散する場合がある。そのため、クリーニングの周期を短くすることが必要になり、プロセスのスループットが低くなってしまう。 By the way, the temperature of the substrate G and the members inside the processing chamber 100 is controlled based on a predetermined temperature profile defined in the processing recipe. Also, in the processing chamber 100, two members having different coefficients of thermal expansion may be arranged close to each other. In such a case, when the temperature of the members in the processing chamber 100 changes, the amount of displacement of the ends of the two members may differ due to thermal expansion and contraction. If the deposit is bridging such two members, the temperature change tends to cause the depot bridging the ends of the two members to come off. Therefore, even if the deposit is not so thickly laminated on the surface of the member inside the processing chamber 100 , the peeled deposit may become particles and scatter inside the processing chamber 100 . Therefore, it becomes necessary to shorten the cleaning cycle, which lowers the throughput of the process.

そこで、本実施形態では、２つの部材の境界付近に空隙が設けられる。これにより、２つの部材の境界付近のデポが空隙内に分散し、２つの部材の境界付近におけるデポの濃度が薄くなる、そのため、２つの部材の境界付近にデポがブリッジすることを抑制することができる。そのため、熱膨張率が異なる２つの部材が近接して配置された場合であっても、デポの剥がれを抑制することができる。これにより、クリーニングの周期を長くすることができ、プロセスのスループットを向上させることができる。 Therefore, in this embodiment, a gap is provided near the boundary between the two members. As a result, the depot near the boundary between the two members is dispersed in the air gap, and the concentration of the depot near the boundary between the two members is reduced, thereby suppressing the bridging of the depot near the boundary between the two members. can be done. Therefore, even when two members having different coefficients of thermal expansion are arranged close to each other, peeling of the deposit can be suppressed. As a result, the cleaning cycle can be lengthened, and the throughput of the process can be improved.

［部分カバー２ａの詳細］
図８は、部分カバー２ａに形成された空隙２００周辺の窓部材３の構造の一例を示す拡大断面図である。シャワープレート３０５に近接して配置されている部分カバー２ａにおいて、シャワープレート３０５と部分カバー２ａとの境界付近には、例えば図８に示されるように、空隙２００が形成されている。シャワープレート３０５の下面３０５１は、処理空間Ｓに面している。また、部分カバー２ａは、処理室１００内においてシャワープレート３０５よりも処理空間Ｓ側に配置された部材であり、部分カバー２ａの下面２４が処理空間Ｓに面している。 [Details of Partial Cover 2a]
FIG. 8 is an enlarged sectional view showing an example of the structure of the window member 3 around the gap 200 formed in the partial cover 2a. In the partial cover 2a arranged close to the shower plate 305, a gap 200 is formed near the boundary between the shower plate 305 and the partial cover 2a, as shown in FIG. 8, for example. A lower surface 3051 of the shower plate 305 faces the processing space S. Further, the partial cover 2a is a member disposed closer to the processing space S than the shower plate 305 in the processing chamber 100, and the lower surface 24 of the partial cover 2a faces the processing space S.

部分カバー２ａの側面２３は、プラズマが生成される処理空間Ｓに面し、シャワープレート３０５の下面３０５１を含む平面または曲面に交差する平面または曲面に含まれる。図８の例では、シャワープレート３０５を含む窓部材３は、第１の部材に相当し、部分カバー２ａは、第２の部材および第１のカバー部材に相当する。また、図８の例では、シャワープレート３０５の下面３０５１は、第１の面に相当し、部分カバー２ａの側面２３は、第２の面に相当する。 The side surface 23 of the partial cover 2a faces the processing space S in which plasma is generated and is included in a plane or curved surface that intersects a plane or curved surface including the lower surface 3051 of the shower plate 305 . In the example of FIG. 8, the window member 3 including the shower plate 305 corresponds to the first member, and the partial cover 2a corresponds to the second member and the first cover member. Also, in the example of FIG. 8, the lower surface 3051 of the shower plate 305 corresponds to the first surface, and the side surface 23 of the partial cover 2a corresponds to the second surface.

図８に例示された断面において、シャワープレート３０５の下面３０５１を含む平面または曲面と、部分カバー２ａの側面２３を含む平面または曲面とは、交点３０５２において交差する。空隙２００は、例えば図８に示されるように、シャワープレート３０５および部分カバー２ａの断面において、交点３０５２付近のシャワープレート３０５と部分カバー２ａとの間に、下面３０５１に沿って形成されている。本実施形態において、空隙２００の幅Ｗは、例えば０．５ｍｍ、空隙２００の深さＤは、例えば２ｍｍである。また、本実施形態において、部分カバー２ａの厚さは、例えば３ｍｍである。 In the cross section illustrated in FIG. 8 , the plane or curved surface including the bottom surface 3051 of the shower plate 305 and the plane or curved surface including the side surface 23 of the partial cover 2a intersect at the intersection point 3052 . Air gap 200 is formed along lower surface 3051 between shower plate 305 and partial cover 2a near intersection 3052 in the cross section of shower plate 305 and partial cover 2a, as shown in FIG. 8, for example. In this embodiment, the width W of the gap 200 is, for example, 0.5 mm, and the depth D of the gap 200 is, for example, 2 mm. Moreover, in this embodiment, the thickness of the partial cover 2a is, for example, 3 mm.

シャワープレート３０５は、例えばアルミニウムまたはアルミニウムを含む合金等により構成されており、部分カバー２ａは、例えばアルミナ等のセラミックスにより構成されている。そのため、シャワープレート３０５と部分カバー２ａとは熱膨張率が異なる。 The shower plate 305 is made of, for example, aluminum or an alloy containing aluminum, and the partial cover 2a is made of ceramics such as alumina. Therefore, shower plate 305 and partial cover 2a have different coefficients of thermal expansion.

プラズマ処理が行われると、シャワープレート３０５の下面３０５１、部分カバー２ａの側面２３、部分カバー２ａの下面２４には、デポが堆積する。ここで、シャワープレート３０５の下面３０５１と部分カバー２ａの側面２３との境界付近に空隙２００が形成されていない場合、シャワープレート３０５の下面３０５１に付着したデポ７０と、部分カバー２ａの側面２３に付着したデポ７０とがブリッジする。そして、処理室１００内の部材の温度が変化すると、シャワープレート３０５の下面３０５１と部分カバー２ａの側面２３との境界付近において、シャワープレート３０５と部分カバー２ａとが異なる変位量で熱膨張または熱収縮する。これにより、例えば図９の比較例に示されるように、シャワープレート３０５の下面３０５１と部分カバー２ａの側面２３との境界にブリッジしていたデポ７０が剥がれてパーティクル７１となって処理空間Ｓ内に飛散する。 When plasma processing is performed, deposits are deposited on the lower surface 3051 of the shower plate 305, the side surface 23 of the partial cover 2a, and the lower surface 24 of the partial cover 2a. Here, if the gap 200 is not formed near the boundary between the lower surface 3051 of the shower plate 305 and the side surface 23 of the partial cover 2a, the deposit 70 adhering to the lower surface 3051 of the shower plate 305 and the side surface 23 of the partial cover 2a The deposited deposit 70 is bridged. Then, when the temperature of the members in the processing chamber 100 changes, the shower plate 305 and the partial cover 2a are thermally expanded or heated by different amounts of displacement near the boundary between the lower surface 3051 of the shower plate 305 and the side surface 23 of the partial cover 2a. Shrink. As a result, as shown in the comparative example of FIG. 9, the deposit 70 bridging the boundary between the lower surface 3051 of the shower plate 305 and the side surface 23 of the partial cover 2a is peeled off and turned into particles 71 in the processing space S. scatter to

これに対し、本実施形態の窓部材３では、シャワープレート３０５の下面３０５１と部分カバー２ａの側面２３との境界付近には、空隙２００が形成されている。これにより、シャワープレート３０５の下面３０５１と部分カバー２ａの側面２３との境界付近のデポが空隙２００内に分散し、空隙２００内におけるデポの濃度が薄くなる。そのため、空隙２００内の面に付着するデポ７０の厚さは、例えば図１０に示されるように、シャワープレート３０５の下面３０５１および部分カバー２ａの側面２３に付着するデポ７０の厚さよりも薄くなる。そのため、シャワープレート３０５と部分カバー２ａとの間にデポ７０がブリッジし難くなる。また、空隙２００内の面に付着するデポ７０が少ないため、シャワープレート３０５と部分カバー２ａとの間にデポ７０がブリッジしたとしても、ブリッジしたデポ７０の温度変化による剥がれが起り難くなる。 On the other hand, in the window member 3 of this embodiment, a gap 200 is formed near the boundary between the lower surface 3051 of the shower plate 305 and the side surface 23 of the partial cover 2a. As a result, the deposits near the boundary between the lower surface 3051 of the shower plate 305 and the side surface 23 of the partial cover 2a are dispersed within the gap 200, and the concentration of the deposits within the gap 200 is reduced. Therefore, the thickness of the deposit 70 adhering to the surfaces within the gap 200 is thinner than the thickness of the deposit 70 adhering to the lower surface 3051 of the shower plate 305 and the side surface 23 of the partial cover 2a, as shown in FIG. 10, for example. . Therefore, it becomes difficult for the deposit 70 to bridge between the shower plate 305 and the partial cover 2a. Also, since the amount of the deposit 70 adhering to the surface within the gap 200 is small, even if the deposit 70 bridges between the shower plate 305 and the partial cover 2a, the bridged deposit 70 is less likely to peel off due to temperature changes.

さらに、本実施形態では、部分カバー２ａにおいて、シャワープレート３０５の下面３０５１に沿う方向に空隙２００が形成されている。そのため、シャワープレート３０５と部分カバー２ａとの間にブリッジしたデポ７０が温度変化により剥がれたとしても、空隙２００内に留まるため、デポ７０がパーティクル７１となって処理空間Ｓ内に飛散することを防止することができる。 Furthermore, in this embodiment, the gap 200 is formed in the direction along the lower surface 3051 of the shower plate 305 in the partial cover 2a. Therefore, even if the deposit 70 bridging between the shower plate 305 and the partial cover 2a is peeled off due to temperature change, it remains in the gap 200, so that the deposit 70 does not become particles 71 and scatter within the processing space S. can be prevented.

なお、シャワープレート３０５の下面３０５１、部分カバー２ａの側面２３、および部分カバー２ａの下面２４には、例えば図１０に示されるようにデポ７０が付着し、プラズマ処理が繰り返されると、デポ７０が厚くなり、デポ７０が剥がれやすくなる。そのため、シャワープレート３０５の下面３０５１、部分カバー２ａの側面２３、および部分カバー２ａの下面２４には、デポ７０の密着性を高めるために表面を粗くする粗面加工が施されることが好ましい。粗面加工としては、例えば溶射加工、ブラスト加工、またはレーザー加工等が挙げられる。 Depots 70 adhere to the lower surface 3051 of the shower plate 305, the side surface 23 of the partial cover 2a, and the lower surface 24 of the partial cover 2a, for example, as shown in FIG. It becomes thicker and the deposit 70 becomes easier to peel off. Therefore, the lower surface 3051 of the shower plate 305, the side surface 23 of the partial cover 2a, and the lower surface 24 of the partial cover 2a are preferably roughened to increase adhesion of the deposit 70. FIG. Examples of surface roughening include thermal spraying, blasting, laser processing, and the like.

ここで、シャワープレート３０５の下面３０５１および部分カバー２ａの下面２４に付着したデポは、処理空間Ｓに生成されたプラズマによって多少エッチングされる。しかし、部分カバー２ａの側面２３に付着したデポは、シャワープレート３０５の下面３０５１および部分カバー２ａの下面２４に付着したデポよりもプラズマによってエッチングされ難い。そのため、部分カバー２ａの側面２３に付着したデポの成長速度は、シャワープレート３０５の下面３０５１および部分カバー２ａの下面２４に付着したデポの成長速度よりも速い。従って、部分カバー２ａの側面２３におけるデポの密着性を高めることが、パーティクルを抑制するという観点、および、クリーニング周期を長くするという観点では重要である。 Here, the deposits attached to the lower surface 3051 of the shower plate 305 and the lower surface 24 of the partial cover 2a are somewhat etched by the plasma generated in the processing space S. However, the deposits attached to the side surface 23 of the partial cover 2a are less likely to be etched by the plasma than the deposits attached to the lower surface 3051 of the shower plate 305 and the lower surface 24 of the partial cover 2a. Therefore, the growth rate of the deposits attached to the side surface 23 of the partial cover 2a is faster than the growth rate of the deposits attached to the lower surface 3051 of the shower plate 305 and the lower surface 24 of the partial cover 2a. Therefore, it is important to improve the adhesion of the deposit on the side surface 23 of the partial cover 2a from the viewpoint of suppressing particles and from the viewpoint of lengthening the cleaning cycle.

なお、例えば図６に示されたように、本実施形態では、部分カバー２ｂと隙間カバー２１ａとの境界付近、および、部分カバー２ｃと隙間カバー２１ａとの境界付近にも、それぞれ空隙２００が形成されている。隙間カバー２１ａは、第２のカバー部材に相当する。 As shown in FIG. 6, for example, in the present embodiment, gaps 200 are also formed near the boundary between the partial cover 2b and the gap cover 21a and near the boundary between the partial cover 2c and the gap cover 21a. It is The gap cover 21a corresponds to a second cover member.

部分カバー２ｂ、部分カバー２ｃ、および隙間カバー２１ａは、いずれも例えばアルミナ等のセラミックスにより構成されているため、部分カバー２ｂ、部分カバー２ｃ、および隙間カバー２１ａの熱膨張率は等しい。しかし、部分カバー２ｂ、部分カバー２ｃ、および隙間カバー２１ａは、それぞれ形状および大きさが異なり、固定されている位置も異なる。そのため、温度変化により、境界付近において、部分カバー２ｂと隙間カバー２１ａとで変位量が異なる場合がある。温度変化による変位量が異なると、境界付近において部分カバー２ｂと隙間カバー２１ａとの間にブリッジしているデポが剥がれやすい。部分カバー２ｃと隙間カバー２１ａとの関係についても同様である。そこで、本実施形態では、熱膨張率が等しい部材であっても、部材が重なっている箇所には、境界付近に空隙２００が設けられる。これにより、パーティクルの発生を抑制することができる。なお、部分カバー２ｂ、部分カバー２ｃ、および隙間カバー２１ａの下面および側面は、デポの密着性を高めるために、例えば溶射加工、ブラスト加工、またはレーザー加工等の粗面加工が施されることが好ましい。 Since the partial cover 2b, the partial cover 2c, and the gap cover 21a are all made of ceramics such as alumina, the partial cover 2b, the partial cover 2c, and the gap cover 21a have the same coefficient of thermal expansion. However, the partial cover 2b, the partial cover 2c, and the gap cover 21a are different in shape and size, and are fixed in different positions. Therefore, due to temperature changes, the partial cover 2b and the gap cover 21a may have different displacement amounts in the vicinity of the boundary. If the amount of displacement due to temperature change differs, the deposit bridging between the partial cover 2b and the gap cover 21a is likely to come off near the boundary. The same applies to the relationship between the partial cover 2c and the gap cover 21a. Therefore, in this embodiment, even if the members have the same coefficient of thermal expansion, a gap 200 is provided near the boundary where the members overlap. Thereby, generation of particles can be suppressed. The lower surface and side surfaces of the partial cover 2b, the partial cover 2c, and the gap cover 21a may be subjected to rough surface processing such as thermal spraying, blasting, or laser processing in order to improve adhesion of the deposit. preferable.

また、例えば図７に示されたように、本実施形態では、シャワープレート３０５と部分カバー２ｃとの境界付近、および、部分カバー２ｃと隙間カバー２１ａとの境界付近に加えて、隙間カバー２１ａとねじカバー２２との境界付近にも空隙２００が形成されている。図７の例においても、隙間カバー２１ａとねじカバー２２との境界にブリッジしたデポがパーティクルとなって飛散することを抑制することができる。なお、隙間カバー２１ａおよび隙間カバー２１の下面および側面は、デポの密着性を高めるために、例えば溶射加工、ブラスト加工、またはレーザー加工等の粗面加工が施されることが好ましい。 Further, as shown in FIG. 7, for example, in the present embodiment, in addition to the vicinity of the boundary between the shower plate 305 and the partial cover 2c and the vicinity of the boundary between the partial cover 2c and the gap cover 21a, the gap cover 21a and A gap 200 is also formed near the boundary with the screw cover 22 . In the example of FIG. 7 as well, it is possible to suppress scattering of deposits bridging on the boundary between the gap cover 21a and the screw cover 22 as particles. It is preferable that the lower surfaces and side surfaces of the gap cover 21a and the gap cover 21 are roughened by thermal spraying, blasting, laser processing, or the like, in order to improve adhesion of the deposit.

以上、プラズマ処理装置１の一実施形態について説明した。本実施形態におけるプラズマ処理装置１は、処理室１００と、第１の部材の一例である窓部材３に含まれるシャワープレート３０５と、第２の部材の一例である部分カバー２とを備える。処理室１００は、プラズマを発生させる処理空間Ｓを画成し、プラズマにより処理室１００内に収容された基板Ｇを処理する。シャワープレート３０５は、処理空間Ｓに面する下面３０５１を有する。部分カバー２は、処理空間Ｓに面する側面２３であって、シャワープレート３０５の下面３０５１を含む平面または曲面に交差する平面または曲面に含まれる側面２３を有し、シャワープレート３０５よりも処理空間Ｓ側の処理室１００に配置される。シャワープレート３０５および部分カバー２の断面において、下面３０５１を含む平面または曲面と側面２３を含む平面または曲面との交点３０５２付近のシャワープレート３０５と部分カバー２との間には、空隙２００が形成されている。これにより、処理室１００内に飛散するパーティクルを低減することができる。 An embodiment of the plasma processing apparatus 1 has been described above. A plasma processing apparatus 1 in this embodiment includes a processing chamber 100, a shower plate 305 included in a window member 3 as an example of a first member, and a partial cover 2 as an example of a second member. The processing chamber 100 defines a processing space S in which plasma is generated, and processes substrates G accommodated in the processing chamber 100 with the plasma. The shower plate 305 has a lower surface 3051 facing the processing space S. The partial cover 2 has a side surface 23 that faces the processing space S and is included in a plane or curved surface that intersects with a plane or curved surface that includes the lower surface 3051 of the shower plate 305 . It is arranged in the processing chamber 100 on the S side. A gap 200 is formed between the shower plate 305 and the partial cover 2 near the intersection 3052 between the plane or curved surface including the lower surface 3051 and the plane or curved surface including the side surface 23 in the cross section of the shower plate 305 and the partial cover 2 . ing. As a result, particles scattering in the processing chamber 100 can be reduced.

また、上記した実施形態において、シャワープレート３０５と部分カバー２とは、熱膨張率が異なる材料により構成されている。シャワープレート３０５と部分カバー２との間には空隙２００が形成されているため、シャワープレート３０５と部分カバー２との間にデポがブリッジし難い。そのため、シャワープレート３０５と部分カバー２とが熱膨張率が異なる材料により構成されており、温度変化により、境界付近において、第１の部材の変位量と第２の部材の変位量とが異なる場合であっても、デポが剥がれ難い。 Moreover, in the above-described embodiment, the shower plate 305 and the partial cover 2 are made of materials having different coefficients of thermal expansion. Since the gap 200 is formed between the shower plate 305 and the partial cover 2 , deposits are less likely to bridge between the shower plate 305 and the partial cover 2 . Therefore, when the shower plate 305 and the partial cover 2 are made of materials with different coefficients of thermal expansion and the displacement amount of the first member and the displacement amount of the second member differ in the vicinity of the boundary due to temperature changes However, the deposit is difficult to peel off.

また、上記した実施形態において、シャワープレート３０５の下面３０５１と部分カバー２の側面２３とは、ブラスト加工、溶射加工、またはレーザー加工等の粗面加工が施されている。これにより、シャワープレート３０５の下面３０５１および部分カバー２の側面２３に付着したデポの密着性を向上させることができ、デポの剥がれを抑制することができる。 In the above-described embodiment, the lower surface 3051 of the shower plate 305 and the side surface 23 of the partial cover 2 are roughened by blasting, thermal spraying, laser processing, or the like. As a result, the adhesiveness of the deposits adhering to the lower surface 3051 of the shower plate 305 and the side surface 23 of the partial cover 2 can be improved, and the peeling of the deposits can be suppressed.

また、上記した実施形態において、プラズマ処理装置１は、部分カバー２よりも処理空間Ｓ側に配置され、隣接する部分カバー２の境界を覆う第２のカバー部材の一例である隙間カバー２１を有する。部分カバー２と隙間カバー２１との間には、隙間カバー２１を囲むように空隙が形成されている。これにより、部分カバー２と隙間カバー２１との間にデポがブリッジすることを抑制することができ、処理室１００内に飛散するパーティクルを低減することができる。 In the above-described embodiment, the plasma processing apparatus 1 has the gap cover 21, which is an example of a second cover member that is arranged closer to the processing space S than the partial cover 2 and covers the boundary between the adjacent partial covers 2. . A gap is formed between the partial cover 2 and the gap cover 21 so as to surround the gap cover 21 . As a result, bridging of deposits between the partial cover 2 and the gap cover 21 can be suppressed, and particles scattering in the processing chamber 100 can be reduced.

［その他］
なお、本願に開示された技術は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。 [others]
Note that the technology disclosed in the present application is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the gist thereof.

例えば、シャワープレート３０５の下面３０５１に配置される部分カバー２ａの側面２３は、例えば図１１の変形例１に示されるように、部分窓３０の主要な面であるシャワープレート３０５の下面３０５１に対して傾斜していてもよい。これにより、部分カバー２ａの側面２３に付着したデポが処理空間Ｓ内に生成されたプラズマによってエッチングされやすくなり、側面２３に付着したデポの成長を抑制することができる。また、部分カバー２ａの側面２３が傾斜していることにより、部分カバー２ａの側面２３および下面２４に対して同じ方向からブラスト加工、溶射加工、またはレーザー加工等の粗面加工を施すことができる。これにより、粗面加工を行う際の作業時間を短縮することができる。なお、シャワープレート３０５の下面３０５１に対する部分カバー２ａの側面２３の傾斜角度θは、加工の作業時間短縮の観点では、例えば３０°から６０°の範囲内の角度であることが好ましい。また、部分カバー２ａの側面２３の傾斜角度θは、例えば４５°であることがより好ましい。 For example, the side surface 23 of the partial cover 2a arranged on the lower surface 3051 of the shower plate 305 is opposed to the lower surface 3051 of the shower plate 305, which is the main surface of the partial window 30, as shown for example in the first modification of FIG. can be slanted. As a result, deposits adhering to the side surface 23 of the partial cover 2a are easily etched by the plasma generated in the processing space S, and the growth of the deposits adhering to the side surface 23 can be suppressed. In addition, since the side surface 23 of the partial cover 2a is inclined, the side surface 23 and the lower surface 24 of the partial cover 2a can be roughened by blasting, thermal spraying, or laser processing from the same direction. . As a result, it is possible to shorten the working time when roughening the surface. The inclination angle θ of the side surface 23 of the partial cover 2a with respect to the lower surface 3051 of the shower plate 305 is preferably within the range of 30° to 60°, for example, from the viewpoint of shortening the working time for processing. Moreover, it is more preferable that the inclination angle θ of the side surface 23 of the partial cover 2a is, for example, 45°.

隙間カバー２１の側面においても、部分カバー２の下面に対して傾斜角度θで傾斜していることが好ましい。また、ねじカバー２２の側面においても、隙間カバー２１の下面に対して傾斜角度θで傾斜していることが好ましい。これにより、隙間カバー２１およびねじカバー２２における粗面加工を行う際の作業時間を短縮することができる。 It is preferable that the side surface of the gap cover 21 is also inclined at the inclination angle θ with respect to the lower surface of the partial cover 2 . Moreover, it is preferable that the side surface of the screw cover 22 is also inclined at an inclination angle θ with respect to the lower surface of the gap cover 21 . As a result, it is possible to shorten the work time for roughening the gap cover 21 and the screw cover 22 .

また、上記した実施形態では、空隙２００は、シャワープレート３０５および部分カバー２の断面において、矩形状であるが、開示の技術はこれに限られない。例えば図１２の変形例２に示されるように、空隙２００は、開口部の幅Ｗ１よりも奥側の幅Ｗ２が広い形状の空隙２００ａであってもよい。あるいは、例えば図１３の変形例３に示されるように、空隙２００は、幅Ｗ１の開口部から奥側に進むに従って幅Ｗ２まで徐々に広くなる形状の空隙２００ｂであってもよい。部分カバー２ａの下面と隙間カバー２１の側面との境界付近、隙間カバー２１の下面とねじカバー２２の側面との境界付近の空隙２００についても同様である。 Further, in the above-described embodiment, the space 200 has a rectangular shape in cross section of the shower plate 305 and the partial cover 2, but the technology disclosed herein is not limited to this. For example, as shown in Modified Example 2 of FIG. 12, the gap 200 may be a gap 200a having a width W2 on the far side wider than the width W1 of the opening. Alternatively, as shown in Modified Example 3 of FIG. 13, for example, the gap 200 may be a gap 200b that gradually widens to a width W2 from the opening of width W1 toward the inner side. The same applies to the gap 200 near the boundary between the lower surface of the partial cover 2a and the side surface of the gap cover 21 and the boundary between the lower surface of the gap cover 21 and the side surface of the screw cover 22.

また、上記した実施形態では、空隙２００は部分カバー２ａに形成されたが、開示の技術はこれに限られない。例えば図１４の変形例４に示されるように、空隙２００は、シャワープレート３０５の下面３０５１に設けられた段差部３０５４によって形成された空隙２００ｃであってもよい。あるいは、例えば図１５の変形例５に示されるように、空隙２００は、シャワープレート３０５と部分カバー２ａとの間に幅Ｗのスペーサ９０を介在させることにより形成された空隙２００ｄであってもよい。部分カバー２ａの下面と隙間カバー２１の側面との境界付近、隙間カバー２１の下面とねじカバー２２の側面との境界付近の空隙２００についても同様である。 Further, in the above-described embodiment, the gap 200 is formed in the partial cover 2a, but the disclosed technique is not limited to this. For example, the gap 200 may be a gap 200c formed by a stepped portion 3054 provided on the lower surface 3051 of the shower plate 305, as shown in Modified Example 4 of FIG. Alternatively, the gap 200 may be a gap 200d formed by interposing a spacer 90 having a width W between the shower plate 305 and the partial cover 2a, as shown in Modified Example 5 of FIG. 15, for example. . The same applies to the gap 200 near the boundary between the lower surface of the partial cover 2a and the side surface of the gap cover 21 and the boundary between the lower surface of the gap cover 21 and the side surface of the screw cover 22.

また、上記した実施形態では、窓部材３が導電性の金属によって構成されたが、開示の技術はこれに限られず、窓部材３は、誘電体によって構成されていてもよい。 Moreover, in the above-described embodiment, the window member 3 is made of a conductive metal, but the technology disclosed herein is not limited to this, and the window member 3 may be made of a dielectric.

また、上記した実施形態におけるプラズマ処理装置１は、被処理体の一例としてＦＰＤ用のガラス基板等の基板Ｇにプラズマを用いた処理を行うが、開示の技術はこれに限られない。例えば、シリコンウエハ等の半導体基板にプラズマを用いた処理を行う装置に対しても開示の技術を適用することが可能である。 Moreover, although the plasma processing apparatus 1 in the above-described embodiment performs plasma processing on a substrate G such as a glass substrate for FPD as an example of an object to be processed, the disclosed technology is not limited to this. For example, it is possible to apply the technology disclosed herein to an apparatus that performs plasma processing on a semiconductor substrate such as a silicon wafer.

また、上記した実施形態では、プラズマ源として誘導結合プラズマを例に説明したが、開示の技術はこれに限られず、真空環境下で被処理体に対しプラズマを用いて処理を行う装置であれば、誘導結合プラズマ以外のプラズマ源が用いられてもよい。誘導結合プラズマ以外のプラズマ源としては、例えば、容量結合型プラズマ（ＣＣＰ）、マイクロ波励起表面波プラズマ（ＳＷＰ）、電子サイクロトン共鳴プラズマ（ＥＣＰ）、およびヘリコン波励起プラズマ（ＨＷＰ）等が挙げられる。 In addition, in the above-described embodiments, inductively coupled plasma was explained as an example of a plasma source, but the disclosed technology is not limited to this. , plasma sources other than inductively coupled plasmas may be used. Examples of plasma sources other than inductively coupled plasma include capacitively coupled plasma (CCP), microwave excited surface wave plasma (SWP), electron cycloton resonance plasma (ECP), and helicon wave excited plasma (HWP). be done.

なお、今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲およびその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。 It should be noted that the embodiments disclosed this time should be considered as examples in all respects and not restrictive. Indeed, the above-described embodiments may be embodied in many different forms. Also, the above-described embodiments may be omitted, substituted, or modified in various ways without departing from the scope and spirit of the appended claims.

Ｇ 基板
Ｓ 処理空間
１ プラズマ処理装置
１０ 容器本体
１１ 金属枠
１１０ シール部材
１２ 排気装置
１３ 載置台
１４ 絶縁体枠
１５１ 整合器
１５２ 第２の高周波電源
１００ 処理室
１０１ 開口
１０２ ゲートバルブ
１０３ 排気口
２ 部分カバー
２０ カバー部材
２００ 空隙
２０１ ねじ
２０２ ねじ
２１ 隙間カバー
２２ ねじカバー
２３ 側面
２４ 下面
３ 窓部材
３０ 部分窓
３１ 絶縁部材
３００ 領域
３０１ 拡散室
３０２ 供給穴
３０３ 窓部材本体
３０５ シャワープレート
３０５１ 下面
３０５２ 交点
３０５４ 段差部
３０７ 流路
４１ ガス供給管
４２ ガス供給部
５ アンテナ
５０ アンテナ室
５１１ 整合器
５１２ 第１の高周波電源
６１ 天板部
６３ 側壁部
７０ デポ
７１ パーティクル
８ 制御部
９０ スペーサ G Substrate S Processing space 1 Plasma processing device 10 Container body 11 Metal frame 110 Sealing member 12 Exhaust device 13 Mounting table 14 Insulator frame 151 Matching unit 152 Second high-frequency power source 100 Processing chamber 101 Opening 102 Gate valve 103 Exhaust port 2 Part cover 20 cover member 200 gap 201 screw 202 screw 21 gap cover 22 screw cover 23 side surface 24 lower surface 3 window member 30 partial window 31 insulating member 300 region 301 diffusion chamber 302 supply hole 303 window member main body 305 shower plate 3051 lower surface 3052 intersection 3054 step Part 307 Flow path 41 Gas supply pipe 42 Gas supply part 5 Antenna 50 Antenna chamber 511 Matching box 512 First high-frequency power supply 61 Top plate part 63 Side wall part 70 Depot 71 Particle 8 Control part 90 Spacer

Claims (8)

プラズマを発生させる処理空間を画成し、前記プラズマにより前記処理空間内に収容された被処理体を処理する処理室と、
前記処理空間内に前記プラズマを生成するための高周波電力を供給するアンテナと、
前記処理空間に面する第１の面を有する第１の部材と、
前記処理空間に面する第２の面であって、前記第１の面を含む平面または曲面に交差する平面または曲面に含まれる第２の面を有し、前記第１の部材よりも前記処理空間側の前記処理室内に配置された第２の部材と
を備え、
前記第１の部材および前記第２の部材の断面において、前記第１の面を含む平面または曲面と前記第２の面を含む平面または曲面との交点付近の前記第１の部材と前記第２の部材との間には空隙が形成されており、
前記第１の部材は、前記アンテナと前記処理空間との間に配置された窓部材であり、
前記窓部材は、複数の部分窓が組み合わされて構成され、
前記第２の部材は、隣接する前記部分窓の境界を覆う第１のカバー部材であることを特徴とするプラズマ処理装置。 a processing chamber defining a processing space for generating plasma and processing an object accommodated in the processing space with the plasma;
an antenna that supplies high-frequency power for generating the plasma in the processing space;
a first member having a first surface facing the processing space;
A second surface facing the processing space, the second surface being included in a plane or curved surface that intersects a plane or curved surface that includes the first surface; and a second member arranged in the processing chamber on the space side,
In the cross section of the first member and the second member, the first member and the second member near the intersection of the plane or curved surface including the first surface and the plane or curved surface including the second surface A gap is formed between the members of
the first member is a window member arranged between the antenna and the processing space;
The window member is configured by combining a plurality of partial windows,
The plasma processing apparatus, wherein the second member is a first cover member covering a boundary between the adjacent partial windows. 前記第１のカバー部材よりも前記処理空間側に配置され、隣接する前記第１のカバー部材の境界を覆う第２のカバー部材を有し、
前記第１のカバー部材と前記第２のカバー部材との間には、前記第２のカバー部材を囲むように空隙が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。 a second cover member disposed closer to the processing space than the first cover member and covering a boundary between adjacent first cover members;
2. The plasma processing apparatus according to claim 1 , wherein a gap is formed between said first cover member and said second cover member so as to surround said second cover member. 前記第２のカバー部材の断面において、前記第２のカバー部材の側面は、前記窓部材の主要な面に対して傾斜していることを特徴とする請求項２に記載のプラズマ処理装置。 3. The plasma processing apparatus according to claim 2 , wherein a side surface of said second cover member is inclined with respect to a main surface of said window member in a cross section of said second cover member. それぞれの前記部分窓は、導電性の部材により構成されており、
隣接する前記部分窓の境界には、絶縁性の部材により構成された絶縁部材が配置されており、
前記第１のカバー部材は、前記処理空間に対して前記絶縁部材を覆うことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 Each of the partial windows is made of a conductive member,
An insulating member made of an insulating member is arranged at a boundary between the adjacent partial windows,
4. The plasma processing apparatus according to claim 1 , wherein said first cover member covers said insulating member with respect to said processing space. それぞれの前記部分窓は、誘電体により構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 4. The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein each of said partial windows is made of a dielectric. 前記第２の部材の断面において、前記第２の面は、前記第１の面に対して傾斜していることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 6. The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 5 , wherein said second surface is inclined with respect to said first surface in a cross section of said second member. 前記第１の部材と前記第２の部材とは、熱膨張率が異なる材料により構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 7. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein said first member and said second member are made of materials having different coefficients of thermal expansion. 前記第１の部材の前記第１の面と前記第２の部材の前記第２の面とは、粗面加工が施されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 8. The apparatus according to any one of claims 1 to 7 , wherein the first surface of the first member and the second surface of the second member are roughened. A plasma processing apparatus as described.
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