KR101798733B1 - 실드 링 및 기판 탑재대 - Google Patents

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 종래보다 고수명의 실드 링 및 그것을 이용한 기판 탑재대를 제공하는 것이다. 해결 수단으로서, 기판에 플라즈마 처리를 실시하는 챔버 내에서 기판을 탑재하고, 고주파 전력이 인가되는 금속제의 기재 및 그 위에 마련된 기판 탑재부를 갖는 기판 탑재대에 있어서, 기재 및 기판 탑재부의 주위에 배치되는 절연성의 실드 링은, 복수의 구성 부재를 조합하여 이루어지며, 각 구성 부재는 기재에 장착되는 하층부와, 하층부 상을 덮도록 마련된 상층부를 갖고, 상층부는 반전 가능하게 마련되어 있다.

Description

실드 링 및 기판 탑재대{SHIELD RING AND SUBSTRATE MOUNTING TABLE}
본 발명은 플라즈마 에칭 등의 플라즈마 처리를 실행하는 플라즈마 처리 장치의 기판 탑재대에 이용되는 실드 링, 그러한 실드 링을 이용한 기판 탑재대에 관한 것이다.
플랫 패널 디스플레이(FPD)의 제조 과정에 있어서는, 피처리 기판에 대하여, 에칭, 스퍼터링, CVD(화학 기상 성장) 등의 플라즈마 처리가 많이 이용되고 있다. 플라즈마 처리를 실행하는 플라즈마 처리 장치에 있어서는, 처리 챔버 내에 마련된 기판 탑재대에 기판을 탑재한 상태에서 플라즈마를 생성하고, 그 플라즈마에 의해 기판에 대하여 소정의 플라즈마 처리를 실시한다.
이러한 플라즈마 처리 장치에 있어서, 피처리 기판이 탑재되는 기판 탑재대는, 플라즈마를 생성하기 위한 고주파 전력이 인가되는 하부 전극으로서 기능하는 기재와, 기재의 주위에 마련되는 실드 링을 구비하고 있다. 이러한 실드 링은, 플라즈마의 포커스성 향상 및 고주파 전력의 절연을 위해서 마련되어 있으며, 알루미나 등의 절연성 세라믹스로 형성되어 있고, 기재와 접하도록 설치되어 있다.
FPD 기판은 직사각형상이고 또한 대형이기 때문에, 실드 링으로서는, 기판에 대응한 직사각형상의 기판 탑재대의 주위에 액자형상으로 마련되는 동시에, 복수의 구성 부품으로 분할된 분할 타입의 것이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1). 또한, 특허문헌 2에는, 기판 실드 링을 구성하는 세라믹스와 기판 탑재대의 기재를 구성하는 금속의 열팽창차에 의해 간극 등이 형성되는 것을 방지하기 위한 기술이 개시되어 있다.
상기 특허문헌 1 및 2의 기술에 있어서는, 기판 탑재대에 고주파 전력을 인가함으로써, 실드 링은 플라즈마에 의해 침식되기 때문에, 실드 링이 소정량 이상 침식된 시점에서 실드 링을 교환할 필요가 있다.
또한, 실드 링을 상하 2층 구조로 하여, 분리 가능하게 한 기술도 알려져 있다(특허문헌 3).
일본 특허 공개 제 2003-243364 호 공보 일본 특허 공개 제 2013-46002 호 공보 일본 특허 공개 제 1998-64989 호 공보
그런데, 실드 링이 플라즈마에 의해 침식되는 부위는 기판 근방 부분에 집중되어 있으며, 기판 근방 부분만이 국부적으로 소정량 이상 침식된 시점에서, 상기 특허문헌 1 및 2의 기술에 있어서는, 실드 링 전체를 교환할 필요가 있으며, 상기 특허문헌 3의 기술에 있어서는, 실드 링의 상부를 교환할 필요가 있다.
그러나, 실드 링은 고가이며, 특허문헌 3과 같이 상부만을 교환하도록 했다고 해도 가격이 비싸져, 실드 링의 수명을 극히 길게 하여 저비용화하는 것이 요망된다.
따라서, 본 발명은 종래보다 고수명의 실드 링 및 그것을 이용한 기판 탑재대를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제 1 관점은, 기판에 플라즈마 처리를 실시하는 챔버 내에서 기판을 탑재하고, 고주파 전력이 인가되는 금속제의 기재 및 그 위에 마련된 기판 탑재부를 갖는 기판 탑재대에 있어서, 상기 기재 및 상기 기판 탑재부의 주위에 배치되는 절연성의 실드 링으로서, 복수의 구성 부재를 조합하여 이루어지며, 각 구성 부재는 상기 기재에 장착되는 하층부와, 상기 하층부 상을 덮도록 마련된 상층부를 갖고, 상기 상층부는 반전 가능하게 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 실드 링을 제공한다.
본 발명의 제 2 관점은, 기판에 플라즈마 처리를 실시하는 챔버 내에서 기판을 탑재하는 기판 탑재대로서, 고주파 전력이 인가되는 금속제의 기재와, 상기 기재 상에 마련된 기판 탑재부와, 상기 기재 및 상기 기판 탑재부의 주위에 배치되는 절연성의 실드 링을 갖고, 상기 실드 링은 상기 제 1 관점의 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 탑재대를 제공한다.
상기 실드 링은 절연성 세라믹스로 이루어지는 것인 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 상기 상층부와 상기 하층부는 동일한 재료로 이루어져도 좋고, 다른 재료로 이루어져도 좋다.
상기 상층부는 표리 반전, 또는 면내 반전, 또는 표리 반전 및 면내 반전이 가능하게 할 수 있다.
상기 구성 부재의 상기 하층부는 상기 기재에 나사 고정되어 있으며, 상기 상층부는 상기 나사 고정된 부분을 덮도록 마련할 수 있다. 또한, 상기 구성 부재의 상기 하층부는 상기 상층부를 위치결정하는 위치결정 핀을 갖고, 상기 상층부는 상기 위치결정 핀이 삽입되는 위치결정용 구멍을 갖고, 또한 상기 상층부는, 소정의 반전을 실행했을 때에, 상기 위치결정 핀이 삽입되는 위치에 다른 위치결정용 구멍이 형성되도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 기판은 직사각형상을 이루며, 상기 실드 링은 액자형상을 이루고 있는 것으로 할 수 있다. 이러한 경우에, 상기 구성 부재는 액자형상의 장변(長邊)을 구성하는 장변 부재 및 단변(短邊)을 구성하는 단변 부재로 할 수 있으며, 또한 액자형상의 장변을 구성하는 장변 부재 및 단변을 구성하는 단변 부재를 추가로 복수로 분할한 것으로 할 수 있다. 이들 경우에, 상기 장변 부재 및 상기 단변 부재의 하층 부재는 구속된 일단과, 자유단인 타단을 가지며, 열에 의해 상기 일단을 기준으로 하여 타단측의 열팽창을 허용하는 구성으로 할 수 있다.
그리고, 이러한 경우에, 상기 장변 부재 및 상기 단변 부재의 하층부는 상층부를 위치결정하기 위한 위치결정 핀 및 열변형에 추종하도록 마련된 열변형 추종 핀을 갖고, 상기 장변 부재 및 상기 단변 부재의 상층부는 상기 위치결정 핀이 삽입되는 위치결정 핀용 구멍 및 상기 열변형 추종 핀이 삽입되는 긴 구멍형상의 열변형 추종용 구멍을 갖고, 또한 상기 상층부는, 소정의 반전을 실행했을 때에, 상기 위치결정 핀 및 상기 열변형 추종 핀이 삽입되는 위치에 다른 위치결정용 구멍 및 다른 열변형 추종용 구멍이 형성되어 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 실드 링을 구성하는 각 구성 부재가 기재에 장착되는 하층부와, 하층부 상을 덮도록 마련된 상층부를 갖고, 상층부를 반전 가능하게 마련했으므로, 상층부의 플라즈마에 의해 침식되는 부위를 변경할 수 있어, 실드 링의 수명을 길게 할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용 가능한 플라즈마 처리 장치로서의 플라즈마 에칭 장치를 도시하는 단면도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 실드 링을 장착한 기판 탑재대를 도시하는 부분 단면도,
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 실드 링을 장착한 기판 탑재대를 도시하는 평면도,
도 4는 실드 링을 구성하는 장변 부재 및 단변 부재를 도시하는 사시도,
도 5는 장변 상층부 및 단변 상층부를 표리 반전하는 경우를 설명하기 위한 사시도,
도 6은 장변 상층부 및 단변 상층부를 면내 반전하는 경우를 설명하기 위한 사시도,
도 7은 플라즈마 에칭에 의해 실드 링의 표면이 침식되는 상태를 설명하기 위한 기판 탑재대의 부분 단면도 및 부분 평면도,
도 8은 장변 상층부를 표리 반전하는 예를 설명하기 위한 기판 탑재대의 부분 단면도,
도 9는 장변 상층부를 면내 반전하는 예를 설명하기 위한 기판 탑재대의 부분 단면도,
도 10은 장변 상층부를 표리 반전 및 면내 반전하는 예를 설명하기 위한 기판 탑재대의 부분 단면도,
도 11은 장변 하층부의 나사 고정 부분을 장변 상층부로 덮은 상태를 도시하는 기판 탑재대의 부분 단면도,
도 12는 장변 하층부 상에 면내 반전 가능한 장변 상층부를 위치결정한 상태의 일 예를 도시하는 단면도,
도 13은 장변 하층부 상에 표리 반전 가능한 장변 상층부를 위치결정한 상태의 일 예를 도시하는 단면도,
도 14는 장변 하층부 상에 표리 반전 가능한 장변 상층부를 위치결정한 상태의 다른 예를 도시하는 단면도,
도 15는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 실드 링을 장착한 기판 탑재대를 도시하는 평면도,
도 16은 실드 링의 장변 부재를 구성하는 제 1 장변 부재 및 제 2 장변 부재를 도시하는 사시도,
도 17은 실드 링의 단변 부재를 구성하는 제 1 단변 부재 및 제 2 단변 부재를 도시하는 사시도,
도 18은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 실드 링을 장착한 기판 탑재대를 도시하는 부분 종단면도,
도 19는 도 18의 E-E선을 따른 수평 단면도,
도 20은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 실드 링을 장착한 기판 탑재대를 도시하는 평면도,
도 21은 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서 면내 반전 가능한 제 1 장변 상층부 및 제 1 단변 상층부의 하면을 도시하는 도면,
도 22는 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서 면내 반전 가능한 제 2 장변 상층부 및 제 2 단변 상층부의 하면을 도시하는 도면,
도 23은 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서 표리 반전 가능한 제 1 장변 상층부 및 제 1 단변 상층부의 하면을 도시하는 도면,
도 24는 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서 표리 반전 및 면내 반전 가능한 제 1 장변 상층부 및 제 1 단변 상층부의 하면을 도시하는 도면,
도 25는 본 발명의 제 3 실시형태의 변형예에 따른 실드 링의 상층의 구성을 도시하는 평면도, 및 장변 부재와 단변 부재를 도시하는 측면도,
도 26은 본 발명의 제 3 실시형태의 변형예에 따른 실드 링에 있어서, 제 1 장변 상층부 및 제 2 장변 상층부의 표리 반전의 수법을 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.
＜플라즈마 처리 장치＞
최초로, 본 발명이 적용 가능한 플라즈마 처리 장치의 일 예로서 플라즈마 에칭 장치를 예로 들어 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용 가능한 플라즈마 처리 장치로서의 플라즈마 에칭 장치를 도시하는 단면도이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 이러한 플라즈마 에칭 장치(1)는, FPD용의 유리 기판(이하, 단순히 "기판"이라 기재함)(G)에 대하여 에칭을 실행하는 용량 결합형 플라즈마 에칭 장치로서 구성되어 있다. FPD로서는, 액정 디스플레이(LCD), 일렉트로루미네선스(Electro Luminescence; EL) 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등이 예시된다.
플라즈마 에칭 장치(1)는 피처리 기판인 기판(G)을 수용하는 처리 용기로서의 챔버(2)를 구비하고 있다. 챔버(2)는, 예를 들어 표면이 알루마이트 처리(양극 산화 처리)된 알루미늄으로 이루어지며, 기판(G)의 형상에 대응하여 사각 통형상으로 형성되어 있다
챔버(2) 내의 저부에는 절연재로 이루어지는 절연판(4)을 거쳐서 하부 전극으로서 기능하는 기판 탑재대(3)가 마련되어 있다. 기판 탑재대(3)는, 상부의 중앙부에 형성된 볼록부(5a) 및 볼록부(5a)의 주위의 플랜지부(5b)를 갖는, 금속, 예를 들어 알루미늄으로 이루어지는 기재(5)와, 볼록부(5a) 상에 마련된, 기판(G)의 탑재면을 갖는 탑재부(6)와, 탑재부(6) 및 기재(5)의 볼록부(5a)의 주위에 마련된 절연성의 실드 링(7)과, 기재(5)의 플랜지부(5b)의 주위에 마련된 절연 링(8)을 구비하고 있다.
탑재부(6)는, 알루미나 등의 절연 세라믹스로 구성된 세라믹스 용사 피막(6a)과, 그 내부에 매설된 전극(6b)을 갖고, 정전 척을 구성하고 있다. 전극(6b)에는 급전선(33)을 거쳐서 직류 전원(34)이 접속되어 있으며, 이러한 직류 전원(34)으로부터의 직류 전압에 의해 유리 기판(G)이 정전 흡착된다.
기재(5)에는, 고주파 전력을 공급하기 위한 급전선(12)이 접속되어 있으며, 이러한 급전선(12)에는 정합기(13) 및 고주파 전원(14)이 접속되어 있다. 고주파 전원(14)으로부터는, 예를 들어 13.56㎒의 고주파 전력이 기판 탑재대(3)의 기재(5)에 공급된다. 이것에 의해, 기판 탑재대(3)는 하부 전극으로서 기능한다.
챔버(2)의 저벽, 절연판(4) 및 기판 탑재대(3)를 관통하도록, 그 위에의 유리 기판(G)의 로딩 및 언로딩을 실행하기 위한 복수의 승강 핀(10)이 승강 가능하게 관통 삽입되어 있다. 이러한 승강 핀(10)은 기판(G)을 반송할 때에는, 기판 탑재대(3)의 상방의 반송 위치까지 상승되며, 그 이외일 때에는 기판 탑재대(3) 내에 함몰된 상태가 된다.
챔버(2)의 상부에는, 챔버(2) 내에 처리 가스를 공급하는 동시에 상부 전극으로서 기능하는 샤워 헤드(20)가 기판 탑재대(3)와 대향하도록 마련되어 있다. 샤워 헤드(20)는, 내부에 처리 가스를 확산시키는 가스 확산 공간(21)이 형성되어 있는 동시에, 기판 탑재대(3)와의 대향면에 처리 가스를 토출하는 복수의 토출 구멍(22)이 형성되어 있다. 이러한 샤워 헤드(20)는 접지되어 있으며, 기판 탑재대(3)와 함께 한쌍의 평행 평판 전극을 구성하고, 용량 결합형의 플라즈마를 생성 가능하게 되어 있다.
샤워 헤드(20)의 상면에는 가스 도입구(24)가 마련되고, 이러한 가스 도입구(24)에는, 처리 가스 공급관(25)이 접속되어 있으며, 이 처리 가스 공급관(25)은 처리 가스 공급원(28)에 접속되어 있다. 또한, 처리 가스 공급관(25)에는, 개폐 밸브(26) 및 매스플로우 컨트롤러(27)가 개재되어 있다. 처리 가스 공급원(28)으로부터는, 플라즈마 처리, 예를 들어 플라즈마 에칭을 위한 처리 가스가 공급된다. 처리 가스로서는, 할로겐계의 가스, O2 가스, Ar 가스 등, 통상 이 분야에서 이용되는 가스를 이용할 수 있다.
챔버(2)의 저벽에는 복수의 배기관(29)(2개만 도시)이 접속되어 있으며, 이러한 배기관(29)에는 배기 장치(30)가 접속되는 동시에, 도시하지 않은 압력 조정 밸브가 마련되어 있다. 배기 장치(30)는 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프를 구비하고 있으며, 이것에 의해 챔버(2) 내를 배기하여 소정의 감압 분위기까지 진공 흡인 가능하도록 구성되어 있다.
챔버(2)의 측벽에는, 기판(G)을 반입출하기 위한 반입출구(31)가 형성되어 있는 동시에, 이러한 반입출구(31)를 개폐하는 게이트 밸브(32)가 마련되어 있으며, 반입출구(31)의 개방 시에, 도시하지 않은 반송 수단에 의해서 기판(G)이 챔버(2) 내로 반입되거나, 또는 챔버(2) 외부로 반출되도록 구성되어 있다.
또한, 플라즈마 에칭 장치(1)는 플라즈마 에칭 장치(1)의 각 구성부를 제어하기 위한 마이크로프로세서(컴퓨터)를 구비한 프로세스 컨트롤러를 갖는 제어부(40)를 구비하고 있다. 제어부(40)는, 오퍼레이터에 의한 플라즈마 에칭 장치(1)를 관리하기 위한 커맨드 입력 등의 입력 조작을 실행하는 키보드나, 플라즈마 에칭 장치(1)의 가동 상황을 가시화하여 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스, 및 플라즈마 에칭 장치(1)에서 실행되는 각종 처리를 프로세스 컨트롤러의 제어로 실현하기 위한 제어 프로그램이나, 처리 조건에 따라서 플라즈마 처리 장치의 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램, 즉 처리 레시피가 저장된 기억부를 추가로 갖고 있다. 처리 레시피는 기억부 중의 기억 매체에 기억되어 있다. 기억 매체는, 컴퓨터에 내장된 하드 디스크나 반도체 메모리이어도 좋고, CDROM, DVD, 플래쉬 메모리 등의 가반성의 것이어도 좋다. 또한, 다른 장치로부터, 예를 들어 전용 회선을 거쳐서 레시피를 적절하게 전송시키도록 해도 좋다. 그리고, 필요에 따라서, 유저 인터페이스로부터의 지시 등에 의해 임의의 처리 레시피를 기억부로부터 호출하여 프로세스 컨트롤러에 실행시키는 것에 의해, 프로세스 컨트롤러의 제어 하에서, 플라즈마 에칭 장치에서의 소망의 처리가 실행된다.
다음에, 이와 같이 구성되는 플라즈마 에칭 장치(1)에 있어서의 처리 동작에 대해 설명한다.
우선, 게이트 밸브(32)를 개방하여, 기판(G)을 반송 아암(도시하지 않음)에 의해 반입출구(31)를 거쳐서 챔버(2) 내로 반입하고, 기판 탑재대(3)의 정전 척을 구성하는 탑재부(6) 상에 탑재한다. 구체적으로는, 승강 핀(10)을 상방으로 돌출시켜 지지 위치에 위치시키고, 반송 아암 상의 기판(G)을 승강 핀(10) 상에 주고받으며, 그 후, 승강 핀(10)을 하강시켜 기판(G)을 기판 탑재대(3)의 정전 척을 구성하는 탑재부(6) 상에 탑재한다.
그 후, 게이트 밸브(32)를 폐쇄하고, 개폐 밸브(26)를 개방하여, 처리 가스 공급원(28)으로부터 처리 가스를, 매스플로우 컨트롤러(27)에 의해서 그 유량을 조정하면서, 처리 가스 공급관(25), 가스 도입구(24)를 통해 샤워 헤드(20)의 내부의 가스 확산 공간(21)으로 도입하고, 또한 토출 구멍(22)을 통해 기판(G)에 대하여 균일하게 토출하며, 배기량을 조절하면서 챔버(2) 내를 소정 압력으로 제어한다. 이어서, 직류 전원(34)으로부터 탑재부(6)의 전극(6b)에 전압을 인가하는 것에 의해, 기판(G)을 정전 흡착한다.
이러한 상태에서 고주파 전원(14)으로부터 정합기(13)를 거쳐서 플라즈마 생성용의 고주파 전력을 기판 탑재대(3)의 기재(5)에 공급하고, 하부 전극으로서의 기판 탑재대(3)와 상부 전극으로서의 샤워 헤드(20) 사이에 고주파 전계를 발생시켜, 처리 가스의 플라즈마를 생성하고, 이 플라즈마에 의해 기판(G)에 플라즈마 처리를 실시한다.
＜실드 링의 제 1 실시형태＞
다음에, 기판 탑재대(3)에 이용되는 실드 링의 제 1 실시형태에 대해, 도 2 내지 도 14를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 실드 링을 장착한 기판 탑재대를 도시하는 단면도, 도 3은 그 평면도이다.
본 실시형태의 실드 링(7)은, 기재(5)에 고정되는 하층(72)과, 하층(72) 상에 마련된 상층(71)의 2층 구조를 이루고 있으며, 또한 기판(G)의 장변에 대응하는 2개의 장변 부재(73) 및 기판(G)의 단변에 대응하는 2개의 단변 부재(74)가 조합되어 액자형상으로 형성되어 있다. 상층(71)은 하층(72)을 에칭으로부터 보호하는 기능을 갖고 있으며, 하층(72)보다 얇게 형성되어 있다.
도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이, 장변 부재(73)는, 상층(71)의 일부가 되는 장변 상층부(711)와, 하층(72)의 일부가 되는 장변 하층부(721)에 의해 구성되어 있으며, 전체가 직방체형상을 이루고 있다. 또한, 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이, 단변 부재(74)는, 상층(71)의 일부가 되는 단변 상층부(712)와, 하층(72)의 일부가 되는 단변 하층부(722)에 의해 구성되어 있으며, 전체가 직방체형상을 이루고 있다.
장변 부재(73)끼리, 및 단변 부재(74)끼리는 동일한 길이를 갖고 있으며, 2개의 장변 부재(73) 및 2개의 단변 부재(74)는 기판 탑재대(3)의 중심선에 대하여 회전 대칭이 되도록 배치되어 있다.
장변 부재(73)의 장변 하층부(721) 및 단변 부재(74)의 단변 하층부(722)는, 나사에 의해 기재(5)에 고정되어 하층(72)을 구성하고, 이들 장변 하층부(721) 및 단변 하층부(722) 상에, 각각 장변 상층부(711) 및 단변 상층부(712)가 위치결정되어 상층(71)을 구성하도록 되어 있다.
장변 상층부(711) 및 단변 상층부(712)는 각각 반전 가능하게 구성되어 있다. 장변 상층부(711) 및 단변 상층부(712)의 반전의 태양으로서는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 상면(A)과 하면(B)을 표리 반전하는 것을 들 수 있다. 이러한 경우는, 장변 상층부(711) 및 단변 상층부(712)는, 도 5의 X 방향(길이방향)의 중심축(O1) 또는 Y 방향(폭방향)의 중심축(O2)에 대하여 축 대칭으로 구성된다. 또한, 도 6에 도시하는 바와 같이, 외측면(C)과 외측면(D)을 면내 반전하는 것을 들 수 있다. 이러한 경우는, 장변 상층부(711) 및 단변 상층부(712)는, 도 6의 Z 방향(두께방향)의 중심축(O3)에 대하여 축 대칭으로 구성된다. 또한, 표리 반전 및 면내 반전의 양쪽이 가능해도 좋다.
실드 링(7)은 플라즈마 내성이 높은 알루미나(Al2O3) 등의 절연성 세라믹스로 이루어져 있다. 상층(71)과 하층(72)은 동일한 재료로 구성되어 있어도 좋고, 다른 재료로 구성되어 있어도 좋다. 다른 재료로 구성하는 경우로서는, 상층(71)은 플라즈마에 의한 소모를 예정하고 있는 부재이므로, 상층(71)에 하층(72)보다 염가인 재료를 이용하는 경우를 들 수 있다. 또한, 상층(71)을 기판(G)의 에칭 대상층과 동일한 재료로 이루어지는 희생재로서 이용하여, 기판 단부에서의 로딩 효과를 저감하도록 해도 좋다. 이러한 경우의 예로서는, 에칭 대상층이 질화규소(SiN)인 경우에, 상층(71)을 질화규소로 구성하고, 하층(72)을 알루미나로 구성하는 것을 들 수 있다.
이와 같이 구성되는 실드 링(7)을 장착한 상태에서, 기판 탑재대(3)의 기재(5)에 고주파 전력을 인가하여, 기판 탑재대(3)에 탑재된 기판(G)에 대하여 플라즈마 처리인 플라즈마 에칭을 실행할 때에는, 고주파 바이어스에 의해 플라즈마 중의 이온이 기판(G)으로 인입되지만, 실드 링(7)의 기판(G)의 근방 부분도 플라즈마 중의 이온이 작용한다. 이 때문에, 도 7의 (a) 및 도 7의 (b)에 도시하는 바와 같이, 실드 링(7)의 표면의 기판(G) 근방 부분이 플라즈마에 의해 침식되어 소모부(80)가 형성된다. 종래에는, 이러한 소모부가 허용되는 크기 또는 깊이를 초과하면, 실드 링(7)을 교환하고 있었다. 이에 반하여, 본 실시형태에서는, 실드 링(7)을 상층(71)과 하층(72)의 2층 구조로 하고, 실드 링(7)을 구성하는 장변 부재(73) 및 단변 부재(74)를, 각각 장변 상층부(711)와 장변 하층부(721), 및 단변 상층부(712)와 단변 하층부(722)로 구성하도록 하고(도 7에서는, 장변 부재(73)만 도시), 장변 상층부(711) 및 단변 상층부(712)를 반전 가능하게 했으므로, 소모가 발생하고 있지 않은 부분을 실드 링(7) 표면의 기판 근방에 위치하도록 할 수 있어, 실드 링(7)의 수명을 연장할 수 있다.
예를 들면, 장변 상층부(711) 및 단변 상층부(712)가 표리 반전 가능한 경우에는, 소모부(80)가 한계의 크기 또는 깊이에 도달하면, 도 8에 도시하는 바와 같이, 장변 상층부(711) 및 단변 상층부(712)(장변 상층부(711)만 도시)를 표리 반전시켜 소모부(80)를 하면측으로 하는 것에 의해, 장변 상층부(711) 및 단변 상층부(712)를 더 사용할 수 있어, 수명을 2배로 연장시킬 수 있다.
마찬가지로, 장변 상층부(711) 및 단변 상층부(712)가 면내 반전 가능한 경우에는, 소모부(80)가 한계의 크기 또는 깊이에 도달하면, 도 9에 도시하는 바와 같이, 장변 상층부(711) 및 단변 상층부(712)(장변 상층부(711)만 도시)를 면내 회전시켜 소모부(80)를 표면 외측으로 하는 것에 의해, 장변 상층부(711) 및 단변 상층부(712)를 더 사용할 수 있어, 수명을 2배로 연장시킬 수 있다.
또한, 장변 상층부(711) 및 단변 상층부(712)가 표리 반전 및 면내 반전의 양쪽이 가능한 경우에는, 장변 상층부(711)를 예로 들면, 예컨대 도 10에 도시하는 바와 같이 된다. 즉, 1회째의 사용에 의해 소모부(80)가 한계의 크기 또는 깊이에 도달하면, 도 10의 (a)에 도시하는 바와 같이 면내 반전(1회째의 반전)시켜, 2회째의 사용에 제공된다. 2회째의 사용에 의해 소모부(80)가 한계의 크기 또는 깊이에 도달하면, 도 10의 (b)에 도시하는 바와 같이 표리 반전(2회째의 반전)시켜, 3회째의 사용에 제공된다. 3회째의 사용에 의해 소모부(80)가 한계의 크기 또는 깊이에 도달하면, 도 10의 (c)에 도시하는 바와 같이 면내 반전(3회째의 반전)시켜, 4회째의 사용에 제공된다. 이것에 의해, 수명을 4배로 연장시킬 수 있다. 단변 상층부(712)도 마찬가지이다.
또한, 상기 특허문헌 2와 같이, 실드 링을 기재에 나사 고정하기 위한 오목부가 실드 링의 상면에 형성되어 있는 경우에는, 실드 링 표면이 요철이 있는 형상으로 되어, 플라즈마에 의한 파티클이 발생하기 쉽지만, 본 실시형태에서는, 하층(72)을 구성하는 장변 하층부(721) 및 단변 하층부(722)를 기재(5)에 나사 고정하고, 그 위에 상층(71)을 구성하는 장변 상층부(711) 및 단변 상층부(712)를 장착하므로, 실드 링(7)의 표면을 평탄하게 할 수 있어, 파티클의 발생을 억제할 수 있다. 구체적으로는, 장변 부재(73)를 예로 들면, 도 11에 도시하는 바와 같이, 하층(72)을 구성하는 장변 하층부(721)의 상면에는, 스폿 페이싱(spot facing)에 의한 오목부(75)가 형성되고, 그 오목부(75)의 바닥에 기재(5)까지 관통하는 나사 구멍(76)이 형성되어 있으며, 그 부분에서 나사(77)에 의해 장변 하층부(721)가 기재(5)에 고정되어 있다. 그리고, 이러한 장변 하층부(721) 상에 장변 상층부(711)를 장착하는 것에 의해, 오목부(75)는 장변 상층부(711)에 덮이고, 실드 링(7)의 표면을 요철이 존재하지 않는 평탄한 장변 상층부(711)의 표면으로 할 수 있다. 이 때문에, 파티클 발생을 억제할 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 장변 상층부(711) 및 단변 상층부(712)의 위치결정은 위치결정 핀을 이용하여 실행할 수 있다. 구체적으로는, 장변 부재(73)를 예로 들면, 도 12에 도시하는 바와 같이, 장변 하층부(721)의 상면에 위치결정 핀(78)을 상방으로 돌출되도록 마련하고, 장변 상층부(711)의 하면의 위치결정 핀(78)에 대응하는 부분에 스폿 페이싱에 의해 위치결정용 구멍(79)을 마련하고, 위치결정 핀(78)을 위치결정용 구멍(79)에 삽입하는 것에 의해, 장변 상층부(711)를 위치결정할 수 있다. 위치결정 핀(78)은, 예를 들어 장변 하층부(721)의 길이방향 단부의 2개소에 마련되고, 장변 상층부(711)를 면내 반전 가능하도록 하는 경우에는, 위치결정 핀(78) 및 위치결정용 구멍(79)을 중심선으로부터 떨어진 위치에 마련하고, 장변 상층부(711)를 면내 반전시킨 경우에도, 위치결정 핀(78)에 대응하는 위치에 위치결정용 구멍(79)이 오도록, 4개의 위치결정용 구멍(79)을 장변 상층부(711)의 하면에 대칭으로 배치한다. 또한, 장변 상층부(711)를 표리 반전 및 면내 반전 가능하도록 하는 경우에는, 도 13에 도시하는 바와 같이, 장변 상층부(711)의 상면의 하면에 대응하는 위치에도 위치결정용 구멍(79)을 마련하고, 표리 회전한 경우에도 위치결정 핀(78)에 대응하는 부분에 위치결정용 구멍(79)이 오도록 한다. 이러한 경우에는, 플라즈마의 영향을 극히 억제하기 위해서, 장변 상층부(711)의 표면의 위치결정용 구멍(79)은 장변 상층부(711)와 동일한 재료로 이루어지는 구멍 폐색 부재(81)로 폐색하도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 도 14에 도시하는 바와 같이, 표리에 위치결정용 구멍(79)을 형성하는 대신에, 관통 구멍의 위치결정용 구멍(82)을 대칭으로 형성해도 좋다. 이러한 경우에는, 관통 구멍의 위치결정용 구멍(82)을 통과하여 플라즈마가 하층(72)에 도달하지 않도록, 적어도 위치결정용 구멍(82)의 표면 부분을 구멍 폐색 부재(81)로 폐색하는 것이 필수이다. 또한, 도시하는 바와 같이, 사용하고 있지 않은 위치결정용 구멍(82)의 이면측도 구멍 폐색 부재(81)로 폐색하는 것이 바람직하다. 단변 부재(74)도 마찬가지이다.
＜실드 링의 제 2 실시형태＞
다음에, 기판 탑재대(3)에 이용되는 실드 링의 제 2 실시형태에 대해, 도 15 내지 도 17을 참조하여 설명한다.
도 15는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 실드 링을 장착한 기판 탑재대를 도시하는 평면도이다.
제 2 실시형태의 실드 링(7)은 장변 부재(73) 및 단변 부재(74)를 2분할한 예를 도시한다. 기판(G)의 한 변의 길이가 3m 정도가 되면, 실드 링(7)이 극히 커지기 때문에, 본 실시형태에서는, 그러한 경우에 대응할 수 있도록, 장변 부재(73) 및 단변 부재(74)를 추가로 2분할한다.
본 실시형태의 실드 링(7)에 있어서는, 장변 부재(73)가 제 1 장변 부재(73a) 및 제 2 장변 부재(73b)로 분할되어 있으며, 단변 부재(74)가 제 1 단변 부재(74a) 및 제 2 단변 부재(74b)로 분할되어 있다.
그리고, 도 16의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제 1 장변 부재(73a)는, 제 1 장변 상층부(711a)와 제 1 장변 하층부(721a)에 의해 구성되어 있으며, 전체가 직방체형상을 이루고 있다. 또한, 도 16의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제 2 장변 부재(73b)는, 제 2 장변 상층부(711b)와 제 2 장변 하층부(721b)에 의해 구성되어 있으며, 전체가 직방체형상을 이루고 있다.
도 17의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제 1 단변 부재(74a)는, 제 1 단변 상층부(712a)와 제 1 단변 하층부(722a)에 의해 구성되어 있으며, 전체가 직방체형상을 이루고 있다. 또한, 도 17의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제 2 단변 부재(74b)는, 제 2 단변 상층부(712b)와 제 2 단변 하층부(722b)에 의해 구성되어 있으며, 전체가 직방체형상을 이루고 있다.
제 1 장변 부재(73a)와 제 2 장변 부재(73b), 및 제 1 단변 부재(74a)와 제 2 단변 부재(74b)는 동일한 길이를 갖고 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 제 1 장변 부재(73a)와 제 2 장변 부재(73b), 및 제 1 단변 부재(74a)와 제 2 단변 부재(74b)를 교체하는 것도 가능하다.
제 1 장변 부재(73a)의 제 1 장변 하층부(721a), 제 2 장변 부재(73b)의 제 2 장변 하층부(721b), 제 1 단변 부재(74a)의 제 1 단변 하층부(722a), 및 제 2 단변 부재(74b)의 제 2 단변 하층부(722b)는 나사에 의해 기재(5)에 고정되어 하층(72)을 구성하고, 이들 제 1 장변 하층부(721a), 제 2 장변 하층부(721b), 제 1 단변 하층부(722a), 및 제 2 단변 하층부(722b) 상에, 각각 제 1 장변 상층부(711a), 제 2 장변 상층부(711b), 제 1 단변 상층부(712a), 및 제 2 단변 상층부(712b)가 위치결정되어 상층(71)을 구성하도록 되어 있다.
제 1 장변 상층부(711a), 제 2 장변 상층부(711b), 제 1 단변 상층부(712a), 및 제 2 단변 상층부(712b)는 각각 반전 가능하게 구성되어 있다. 이들은, 제 1 실시형태의 장변 상층부(711) 및 단변 상층부(712)와 완전히 동일하게 표리 반전 또는 면내 반전이 가능하게 구성할 수 있어, 표리 반전 및 면내 반전의 양쪽이 가능하게 구성할 수도 있다.
이상과 같이 제 2 실시형태에서는, 제 1 장변 상층부(711a), 제 2 장변 상층부(711b), 제 1 단변 상층부(712a), 및 제 2 단변 상층부(712b)를 이와 같이 반전시키는 것에 의해, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 실드 링(7)의 수명을 2배 또는 4배로 연장시킬 수 있다.
또한, 나사 고정을 위한 오목부가 형성된 제 1 장변 하층부(721a), 제 2 장변 하층부(721b), 제 1 단변 하층부(722a), 및 제 2 단변 하층부(722b)를, 각각 제 1 장변 상층부(711a), 제 2 장변 상층부(711b), 제 1 단변 상층부(712a), 및 제 2 단변 상층부(712b)로 덮기 때문에, 실드 링(7)의 표면을 요철이 존재하지 않는 평탄한 표면으로 할 수 있다. 이 때문에, 파티클의 발생을 억제하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제 1 장변 상층부(711a), 제 2 장변 상층부(711b), 제 1 단변 상층부(712a), 및 제 2 단변 상층부(712b)의 위치결정은, 제 1 실시형태의 장변 상층부(711) 및 단변 상층부(712)와 완전히 동일하게 실행할 수 있다.
＜실드 링의 제 3 실시형태＞
다음에, 기판 탑재대(3)에 이용되는 실드 링의 제 3 실시형태에 대해, 도 18 내지 도 24를 참조하여 설명한다.
본 실시형태는 실드 링의 열변형에 의한 영향을 고려한 예에 대해 설명한다. 본 실시형태에서는, 기재(5)와 실드 링(7) 사이의 열팽창차뿐만 아니라, 실드 링(7)의 상층(71)과 하층(72)의 열팽창차도 고려하고 있다.
도 18은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 실드 링을 장착한 기판 탑재대를 도시하는 부분 종단면도, 도 19는 도 18의 E-E선을 따른 수평 단면도, 도 20은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 실드 링을 장착한 기판 탑재대를 도시하는 평면도이다.
제 3 실시형태의 실드 링(7)은, 제 2 실시형태와 마찬가지로, 장변 부재(73)가 제 1 장변 부재(73a) 및 제 2 장변 부재(73b)로 분할되어 있으며, 단변 부재(74)가 제 1 단변 부재(74a) 및 제 2 단변 부재(74b)로 분할되어 있다. 도 19는 실드 링(7)의 하층(72) 상태를 도시하지만, 장변 부재(73)의 일단(P)(제 1 장변 부재(73a)의 단부)은 기재(5)에 구속되어 있으며, 장변 부재(73)의 타단(Q)(제 2 장변 부재(73b)의 단부)은 자유단으로 되어 있다. 또한, 단변 부재(74)의 일단(R)(제 1 단변 부재(74a)의 단부)도 기재(5)에 구속되어 있으며, 단변 부재(74)의 타단(S)(제 2 단변 부재(74b)의 단부)은 자유단으로 되어 있다. 하층(72)을 구성하는 제 1 장변 하층부(721a), 제 2 장변 하층부(721b), 제 1 단변 하층부(722a), 및 제 2 단변 하층부(722b)는 나사 고정부(90)에 의해 기재(5)에 고정되어 있다. 나사 고정부(90)는, 나사의 헤드를 수용하는 스폿 페이싱에 의한 오목부(91)와, 저부까지 관통하는 긴 구멍으로 이루어지는 나사 구멍(92)과, 나사 구멍(92)에 삽입되어 기재(5)에 나사 결합되는 나사(93)를 갖는다. 나사 구멍(92)이 긴 구멍으로 되어 있는 것에 의해, 이들 길이방향의 열팽창을 허용할 수 있다. 제 1 장변 하층부(721a)와 제 2 장변 하층부(721b)는 상하로 중첩되어 이루어지는 중첩 구조를 갖고 있으며, 이들은 연결 부재(95)로 연결되어 있다. 또한, 제 1 단변 하층부(722a)와 제 2 단변 하층부(722b)도 마찬가지로 중첩 구조를 갖고 있으며, 마찬가지로 연결 부재(95)로 연결되어 있다. 따라서, 장변 부재(73)를 구성하는 제 1 장변 하층부(721a) 및 제 2 장변 하층부(721b)는, 열이 가해진 경우에 일단(P)을 기준으로 하여 타단(Q)측으로 열팽창되고, 냉각되었을 때에는 원래의 위치로 되돌아간다. 또한, 단변 부재(74)를 구성하는 제 1 단변 하층부(722a) 및 제 2 단변 하층부(722b)는, 열이 가해진 경우에 일단(R)을 기준으로 하여 타단(S)측으로 열팽창하고, 냉각되었을 때에는 원래의 위치로 되돌아간다. 이 때문에, 열팽창에 의해 기재(5)와 실드 링(7) 사이에 간극이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 실드 링(7)의 각부에 대응하는 제 2 장변 하층부(721b)와 제 1 단변 하층부(722a) 사이, 제 2 단변 하층부(722b)와 제 1 장변 하층부(721a) 사이도, 제 1 장변 하층부(721a)와 제 2 장변 하층부(721b) 사이 및 제 1 단변 하층부(722a)와 제 2 단변 하층부(722b) 사이와 마찬가지로, 상하로 중첩되어 이루어지는 중첩 구조를 갖고 있다. 이와 같이 중첩 구조를 취하는 것에 의해, 길이방향의 열팽창에 의한 간극의 영향을 억제하도록 되어 있다.
또한, 제 1 장변 하층부(721a)의 일단(P)의 근방, 제 1 단변 하층부(722a)의 일단(R)의 근방의 길이방향 중심선의 내측 위치에는, 표면으로부터 상방으로 돌출되도록, 각각 제 1 장변 상층부(711a), 제 1 단변 상층부(712a)를 위치결정하기 위한 위치결정 핀(96)이 마련되어 있다. 또한, 제 1 장변 하층부(721a)의 타단 및 제 1 단변 하층부(722a)의 타단의 위치결정 핀(96)에 대응하는 위치에는, 표면으로부터 상방으로 돌출되도록, 각각 제 1 장변 상층부(711a) 및 제 1 단변 상층부(712a)의 열변형에 추종하는 열변형 추종 핀(97)이 마련되어 있다. 또한, 제 2 장변 하층부(721b) 및 제 2 단변 하층부(722b)의 양단부에는, 위치결정 핀(96)에 대응하는 위치에, 표면으로부터 상방으로 돌출되도록, 각각 제 2 장변 상층부(711b) 및 제 2 단변 상층부(712b)의 열변형에 추종하는 열변형 추종 핀(97)이 마련되어 있다.
도 20에 도시하는 바와 같이, 제 1 장변 상층부(711a)와 제 2 장변 상층부(711b), 및 제 1 단변 상층부(712a)와 제 2 단변 상층부(712b)는 연결 부재(101)에 의해 연결되도록 되어 있다. 그리고, 제 1 장변 상층부(711a) 및 제 1 단변 상층부(712a)는, 위치결정 핀(96) 및 열변형 추종 핀(97)이 삽입되어 일단측이 위치결정되는 동시에, 타단측이 길이방향의 열변형에 추종 가능하게 되어 있다. 또한, 제 2 장변 상층부(711b) 및 제 2 단변 상층부(712b)는 열변형 추종 핀(97)만이 삽입되어 양단측이 열변형에 추종 가능하게 되어 있다.
이 때문에, 실드 링(7)의 상층(71)과 하층(72)이 다른 재료로 형성되어 열팽창차가 있는 경우에, 이들 사이의 열팽창차에 의한 열변형을 억제할 수 있다.
제 1 장변 상층부(711a) 및 제 1 단변 상층부(712a)를 면내 반전 가능하게 하는 경우에는, 도 21에 도시하는 바와 같이, 이들 하면에, 위치결정 핀(96)에 대응하는 형상의 위치결정용 구멍(98) 및 열변형 추종 핀(97)에 대응하는 긴 구멍으로 이루어지는 열변형 추종용 구멍(99)을 2개씩 점대칭의 위치에 스폿 페이싱에 의해 형성한다. 이것에 의해, 제 1 장변 상층부(711a) 및 제 1 단변 상층부(712a)를 면내 반전한 경우에도, 위치결정 핀(96)을 위치결정용 구멍(98)에 삽입하고, 열변형 추종 핀(97)을 열변형 추종용 구멍(99)에 삽입하여, 제 1 장변 상층부(711a) 및 제 1 단변 상층부(712a)를 길이방향의 열변형에 추종하도록 위치결정할 수 있다.
또한, 제 2 장변 상층부(711b) 및 제 2 단변 상층부(712b)를 면내 반전 가능하게 하는 경우에는, 도 22에 도시하는 바와 같이, 이들 하면에, 양단부에 열변형 추종 핀(97)에 대응하는 위치에 긴 구멍으로 이루어지는 열변형 추종용 구멍(99)을 2개 스폿 페이싱에 의해 형성하고, 이들 2개의 열변형 추종용 구멍(99)에 대하여 선대칭의 위치에 추가로 2개의 열변형 추종용 구멍(99)을 형성한다. 이것에 의해, 제 2 장변 상층부(711b) 및 제 2 단변 상층부(712b)를 면내 반전한 경우에도, 열변형 추종 핀(97)을 열변형 추종용 구멍(99)에 삽입하여, 제 2 장변 상층부(711b) 및 제 2 단변 상층부(712b)를 길이방향의 열변형에 추종시킨 상태로 할 수 있다.
제 1 장변 상층부(711a) 및 제 1 단변 상층부(712a)를 표리 반전 가능하게 하는 경우에는, 도 23에 도시하는 바와 같이, 위치결정용 구멍(98) 및 열변형 추종용 구멍(99)을 표리 반전했을 때에 동일한 위치에 오도록, 상면 및 하면의 양쪽에 형성한다.
또한, 제 1 장변 상층부(711a) 및 제 1 단변 상층부(712a)를 표리 반전 및 면내 반전의 양쪽을 가능하게 하기 위해서는, 도 24에 도시하는 바와 같이, 하면에 도 21과 마찬가지로 위치결정용 구멍(98) 및 열변형 추종용 구멍(99)을 2개씩 점대칭의 위치에 형성하는 동시에, 상면에 하면과는 반대의 위치가 되도록 위치결정용 구멍(98) 및 열변형 추종용 구멍(99)을 2개씩 점대칭의 위치에 형성한다.
도 23 및 도 24의 경우는, 제 1 장변 상층부(711a) 및 제 1 단변 상층부(712a)의 표면에 존재하는 구멍은, 플라즈마의 영향을 극히 억제하기 위해서, 동일한 재료로 이루어지는 구멍 폐색 부재로 폐색하는 것이 바람직하다.
제 2 장변 상층부(711b) 및 제 2 단변 상층부(712b)를 표리 반전 가능하게 하는 경우, 및 표리 반전 및 면내 반전 가능하게 하는 경우에는, 도 23 및 도 24의 위치결정용 구멍(98)을 열변형 추종용 구멍(99)으로 하면 좋다.
이상과 같이 제 3 실시형태에서는, 기재(5)와 실드 링(7) 사이의 열팽창차에 의한 간극 형성을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 실드 링(7)의 상층(71)과 하층(72)의 열팽창차에 의한 열변형을 억제할 수도 있다.
또한, 제 1 장변 상층부(711a), 제 2 장변 상층부(711b), 제 1 단변 상층부(712a), 및 제 2 단변 상층부(712b)를 반전시킬 수 있으므로, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 실드 링(7)의 수명을 2배 또는 4배로 연장시킬 수 있다.
또한, 나사 고정부(90)에 있어서의 나사 고정을 위한 오목부가 표면에 형성되어 있는 제 1 장변 하층부(721a), 제 2 장변 하층부(721b), 제 1 단변 하층부(722a), 및 제 2 단변 하층부(722b)를, 각각 제 1 장변 상층부(711a), 제 2 장변 상층부(711b), 제 1 단변 상층부(712a), 및 제 2 단변 상층부(712b)로 덮기 때문에, 실드 링(7)의 표면을 요철이 존재하지 않는 평탄한 표면으로 할 수 있다. 이 때문에, 파티클의 발생을 억제하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
다음에 제 3 실시형태의 변형예에 대해 설명한다.
도 25는 제 3 실시형태의 변형예에 따른 실드 링(7)의 상층(71)의 구성을 도시하는 평면도, 및 장변 부재와 단변 부재를 도시하는 측면도이다.
상기 예에서는, 하층(72)을 구성하는 제 1 장변 하층부(721a), 제 2 장변 하층부(721b), 제 1 단변 하층부(722a), 제 2 단변 하층부(722b)를 중첩 구조로 한 예를 나타냈지만, 본 변형예에서는, 상층(71)을 구성하는 제 1 장변 상층부(711a), 제 2 장변 상층부(711b), 제 1 단변 상층부(712a), 제 2 단변 상층부(712b)를 중첩 구조로 한 예를 나타낸다. 이와 같이 상층(71)도 중첩 구조로 하는 것에 의해, 길이방향의 열팽창에 의한 간극의 영향을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
즉, 본 변형예에서는, 상층(71)을 구성하는 제 1 장변 상층부(711a), 제 2 장변 상층부(711b), 제 1 단변 상층부(712a), 제 2 단변 상층부(712b)는 길이방향의 양단부에 동일한 형상의 플랜지부(710)를 갖고 있다. 그리고, 제 1 장변 상층부(711a)와 제 2 장변 상층부(711b)는 동일한 길이 및 동일한 형상을 갖고, 표리 역전되어서 배치되어 있고, 제 1 단변 상층부(712a)와 제 2 단변 상층부(712b)는 동일한 길이 및 동일한 형상을 갖고, 표리 역전되어서 배치되어 있어, 제 1 장변 상층부(711a)와 제 2 장변 상층부(711b)의 인접 부분, 제 1 장변 상층부(711a)와 제 2 단변 상층부(712b)의 인접 부분, 제 1 단변 상층부(712a)와 제 2 장변 상층부(711b)의 인접 부분은, 플랜지부(710)가 상하로 중첩되어 중첩 구조를 형성하고 있다. 또한, 도 25에서는, 제 1 장변 상층부(711a)와 제 2 장변 상층부(711b) 사이, 및 제 1 단변 상층부(712a)와 제 2 단변 상층부(712b) 사이의 연결 부재는 생략하고 있다.
이들은 면내 반전시켜도 동일한 형상이 되기 때문에 면내 반전에 대응할 수 있으며, 또한 도 26에 도시하는 바와 같이, 예를 들어 제 1 장변 상층부(711a)를 표리 반전시키는 것에 의해 제 2 장변 상층부(711b)의 형상이 되므로, 제 1 장변 상층부(711a)와 제 2 장변 상층부(711b)를 교체하는 것에 의해 표리 반전에 대응할 수 있다. 제 1 단변 상층부(712a) 및 제 2 단변 상층부(712b)에 대해서도 마찬가지로 하여 표리 반전에 대응할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 일 없이 여러 가지 변형 가능하다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는, 플라즈마 처리로서 플라즈마 에칭을 예로 들어 설명했지만, 플라즈마 에칭에 한정하지 않고 플라즈마 CVD 등의 다른 플라즈마 처리라도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는, 용량 결합형의 플라즈마 처리 장치를 예시했지만, 기판 탑재대에 고주파 전력이 인가되는 것이면, 이것에 한정하지 않고, 유도 결합형 플라즈마나 마이크로파 플라즈마 등, 다른 방식으로 플라즈마를 생성하는 장치라도 좋다.
또한, 실드 링을 장변 및 단변으로 분할한 예, 및 장변 및 단변을 2분할한 예에 대하여 나타냈지만, 분할 태양은 이에 한정하는 것은 아니다.
또한, 상기 실시형태에서는 본 발명을 FPD용의 유리 기판에 적용한 예에 대해 설명했지만, 이것에 한정하지 않고, 반도체 기판 등, 다른 기판에 적용 가능한 것은 말할 필요도 없다.
1 : 플라즈마 에칭 장치(플라즈마 처리 장치)
2 : 챔버(처리 용기) 3 : 기판 탑재대
4 : 절연판 5 : 기재
6 : 탑재부 7 : 실드 링
14 : 고주파 전원 20 : 샤워 헤드
25：처리 가스 공급관 28：처리 가스 공급원
29：배기관 30：배기 장치
31 : 반입출구 40 : 제어부
71 : 상층 72 : 하층
73 : 장변 부재 73a : 제 1 장변 부재
73b : 제 2 장변 부재 74 : 단변 부재
74a : 제 1 단변 부재 74b : 제 2 단변 부재
75 : 오목부 76 : 나사 구멍
77 : 나사 78 : 위치결정 핀
79 : 위치결정용 구멍 80 : 소모부
81 : 구멍 폐색 부재 90 : 나사 고정부
91 : 오목부 92 : 나사 구멍
93 : 나사 95, 101 : 연결 부재
96 : 위치결정 핀 97 : 열변형 추종 핀
98 : 위치결정용 구멍 99 : 열변형 추종용 구멍
711 : 장변 상층부 711a : 제 1 장변 상층부
711b : 제 2 장변 상층부 712a : 제 1 단변 상층부
712b : 제 2 단변 상층부 721a : 제 1 장변 하층부
721b : 제 2 장변 하층부 722a : 제 1 단변 하층부
722b : 제 2 단변 하층부 G : 기판

Claims (13)

  1. 기판에 플라즈마 처리를 실시하는 챔버 내에서 기판을 탑재하고, 고주파 전력이 인가되는 금속제의 기재 및 그 위에 마련된 기판 탑재부를 갖는 기판 탑재대에 있어서, 상기 기재 및 상기 기판 탑재부의 주위에 배치되는 절연성의 실드 링에 있어서,
    상기 실드 링은, 상기 기재에 장착되는 하층부와, 상기 하층부 상을 덮도록 마련된 상층부를 갖는 구성 부재를 복수개 조합하여 이루어지며, 상기 상층부는 반전 가능하게 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
    실드 링.
  2. 제 1 항에 있어서,
    절연성 세라믹스로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    실드 링.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상층부와 상기 하층부는 동일한 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    실드 링.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상층부와 상기 하층부는 다른 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    실드 링.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상층부는, 표리 반전, 또는 면내 반전, 또는 표리 반전 및 면내 반전이 가능하게 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
    실드 링.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구성 부재의 상기 하층부는 상기 기재에 나사 고정되어 있으며, 상기 상층부는 상기 나사 고정된 부분을 덮도록 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
    실드 링.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구성 부재의 상기 하층부는 상기 상층부를 위치결정하는 위치결정 핀을 갖고, 상기 상층부는 상기 위치결정 핀이 삽입되는 위치결정용 구멍을 갖고, 또한 상기 상층부는, 소정의 반전을 실행했을 때에, 상기 위치결정 핀이 삽입되는 위치에 다른 위치결정용 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    실드 링.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은 직사각형상을 이루며, 상기 실드 링은 액자형상을 이루고 있는 것을 특징으로 하는
    실드 링.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 구성 부재는 액자형상의 장변을 구성하는 장변 부재 및 단변을 구성하는 단변 부재인 것을 특징으로 하는
    실드 링.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 구성 부재는 액자형상의 장변을 구성하는 장변 부재 및 단변을 구성하는 단변 부재를 추가로 복수로 분할한 것을 특징으로 하는
    실드 링.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 장변 부재 및 상기 단변 부재의 하층 부재는 구속된 일단과, 자유단인 타단을 갖고, 열에 의해 상기 일단을 기준으로 하여 타단측의 열팽창을 허용하는 구성을 갖고 있는 것을 특징으로 하는
    실드 링.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 장변 부재 및 상기 단변 부재의 하층부는 상층부를 위치결정하기 위한 위치결정 핀 및 열변형에 추종하도록 마련된 열변형 추종 핀을 갖고, 상기 장변 부재 및 상기 단변 부재의 상층부는 상기 위치결정 핀이 삽입되는 위치결정 핀용 구멍 및 상기 열변형 추종 핀이 삽입되는 긴 구멍 형상의 열변형 추종용 구멍을 갖고, 또한 상기 상층부는, 소정의 반전을 실행했을 때에, 상기 위치결정 핀 및 상기 열변형 추종 핀이 삽입되는 위치에 다른 위치결정용 구멍 및 다른 열변형 추종용 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    실드 링.
  13. 기판에 플라즈마 처리를 실시하는 챔버 내에서 기판을 탑재하는 기판 탑재대에 있어서,
    고주파 전력이 인가되는 금속제의 기재와,
    상기 기재 상에 마련된 기판 탑재부와,
    상기 기재 및 상기 기판 탑재부의 주위에 배치되는 절연성의 실드 링을 갖고,
    상기 실드 링은 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 구성을 갖는 것을 특징으로 하는
    기판 탑재대.
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