KR20090132511A - Focus ring and plasma process apparatus - Google Patents

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KR20090132511A
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마사토 미나미
요시히코 사사키
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

PURPOSE: A focus ring and a plasma process apparatus are provided to improve assembly of the plasma process apparatus by arranging a dielectric seal material or dielectric spacer between a side of a convex part and an inner side of a low-k dielectric. CONSTITUTION: A focus ring(6) is attached to a peripheral part of an electrode inside a process chamber. The focus ring includes a low-k dielectric(6a) and a plasma resistant dielectric(6b). The low-k dielectric is arranged in an electrode side and covers the girth of the flange part of the electrode. The plasma resistant dielectric is arranged in the process space of the process chamber. The plasma resistant dielectric has the higher dielectric constant than the low-k dielectric.

Description

포커스 링 및 플라즈마 처리 장치{FOCUS RING AND PLASMA PROCESS APPARATUS}FOCUS RING AND PLASMA PROCESS APPARATUS}

본 발명은, 전극의 주연부(周緣部)에 부착되는 포커스 링, 및 이 포커스 링이 부착된 전극을 구비하는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma processing apparatus including a focus ring attached to a periphery of an electrode, and an electrode with the focus ring.

플랫 패널 디스플레이용 기판(이하 FPD용 유리 기판이라 함) 등의 피처리체에 에칭 등의 처리를 실시하기 위해, 플라즈마 처리 장치가 이용되고 있다.Plasma processing apparatuses are used for processing such as etching on a target object such as a substrate for flat panel display (hereinafter referred to as a glass substrate for FPD).

플라즈마 처리 장치는, 예컨대, 특허 문헌 1에 기재된 바와 같이, 피처리체에 플라즈마 처리를 실시하는 처리실을 구비하고, 이 처리실 내에, 서로 대향하는 상부 전극과, 피처리체를 탑재하는 탑재대를 겸한 하부 전극이 설치되어 있다. 상부 전극과 하부 전극의 사이에는 고주파가 인가되어, 상부 전극과 하부 전극의 사이의 처리 공간에 플라즈마를 발생시킨다. 하부 전극의 주연부에는, 고주파 전계를 피처리체의 위쪽에 집중시키기 위한 포커스 링이 부착된다. 포커스 링은, 세라믹스, 일반적으로는 알루미나 소결체로 구성되어 있다. 알루미나 소결체는 내플라즈마성이 우수하고, 부식되기 어렵다는 이점이 있다.For example, as described in Patent Document 1, the plasma processing apparatus includes a processing chamber in which a processing target is subjected to a plasma processing, and in this processing chamber, an upper electrode facing each other and a lower electrode serving as a mounting table on which the processing target is mounted. Is installed. A high frequency is applied between the upper electrode and the lower electrode to generate a plasma in the processing space between the upper electrode and the lower electrode. At the periphery of the lower electrode, a focus ring for concentrating a high frequency electric field above the target object is attached. The focus ring is made of ceramics, generally alumina sintered body. The alumina sintered body has the advantage of being excellent in plasma resistance and difficult to corrode.

(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 제 2003-115476 호 공보(Patent Document 1) Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-115476

그러나, 알루미나 소결체는, 비유전율이 9~10으로 높고, 고주파 전계에 대한 실드성이 비교적 약하다. 이 때문에, 고주파 전계의 인가를 반복하고 있으면, 포커스 링의 표면이 깎여버려, 파티클원이 되어 버린다.However, the alumina sintered compact has a relative dielectric constant of 9 to 10, and has a relatively poor shielding property against a high frequency electric field. For this reason, if the application of the high frequency electric field is repeated, the surface of the focus ring is shaved off and becomes a particle source.

본 발명은, 내플라즈마성, 및 고주파 전계에 대한 실드성의 양쪽 모두 우수한 포커스 링, 및 이 포커스 링을 구비한 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a focus ring excellent in both plasma resistance and shielding property against a high frequency electric field, and a plasma processing apparatus including the focus ring.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제 1 형태에 따른 포커스 링은, 플라즈마 처리를 실시하는 처리실 내에 배치 마련된 전극의 주연부에 부착되는 유전율이 다른 복수의 유전체를 적층한 다층 구조 포커스 링으로서, 유전율이 낮은 저유전율 유전체를 상기 전극측에 배치하고, 유전율이 상기 저유전율 유전체의 유전율 이상이고 상기 저유전율 유전체보다 내플라즈마성이 높은 내플라즈마성 유전체를 상기 처리실의 처리 공간측에 배치한다.In order to solve the said subject, the focus ring which concerns on the 1st aspect of this invention is a multilayer structure focus ring which laminated | stacked the several dielectric constant from which the dielectric constant attached to the periphery of the electrode arrange | positioned in the process chamber which performs a plasma processing, and has a dielectric constant The low dielectric constant is placed on the electrode side, and the plasma dielectric is higher than the dielectric constant of the low dielectric constant and has a higher plasma resistance than the low dielectric constant on the processing space side of the processing chamber.

본 발명의 제 2 형태에 따른 플라즈마 처리 장치는, 피처리체에 플라즈마 처리를 실시하는 처리실과, 상기 처리실 내에 설치된 상부 전극과, 상기 처리실 내 의, 상기 상부 전극과 대향하는 위치에 설치되고, 상기 제 1 형태에 따른 포커스 링이 부착된 하부 전극을 구비한다.A plasma processing apparatus according to a second aspect of the present invention is provided in a processing chamber in which a processing target is subjected to plasma processing, an upper electrode provided in the processing chamber, and a position facing the upper electrode in the processing chamber. A lower electrode with a focus ring according to one aspect is provided.

본 발명에 의하면, 내플라즈마성, 및 고주파 전계에 대한 실드성의 양쪽 모두 우수한 포커스 링, 및 이 포커스 링을 구비한 플라즈마 처리 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a focus ring excellent in both plasma resistance and shielding resistance against a high frequency electric field, and a plasma processing apparatus having the focus ring.

이하, 본 발명의 실시 형태를, 도면을 참조하여 설명한다. 참조하는 도면 모두에 걸쳐, 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙인다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to drawings. Throughout all the drawings to which reference is made, the same reference numerals are assigned to the same parts.

(제 1 실시 형태)(1st embodiment)

도 1은, 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치의 일례를 개략적으로 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a plasma processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.

도 1에 나타내는 플라즈마 처리 장치(1)는, FPD용 유리 기판 G의 소정의 처리를 행하는 장치의 일례이며, 용량 결합형 평행 평판 플라즈마 에칭 장치로서 구성되어 있다. 여기서, FPD로서는, 액정 디스플레이(LCD), 전기 발광(Electro Luminescence; EL) 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등이 예시된다.The plasma processing apparatus 1 shown in FIG. 1 is an example of the apparatus which performs predetermined | prescribed process of the glass substrate G for FPDs, and is comprised as a capacitively coupled parallel plate plasma etching apparatus. Here, examples of the FPD include a liquid crystal display (LCD), an electroluminescence (EL) display, a plasma display panel (PDP), and the like.

플라즈마 처리 장치(1)는, 예컨대, 표면이 알루마이트 처리(양극 산화 처리) 된 알루미늄으로 이루어지는 각통 형상으로 성형된 처리 챔버(처리실)(2)를 갖고 있다. 이 처리 챔버(2) 내의 바닥부에는 피처리 기판인 유리 기판 G를 탑재하기 위한 탑재대(3)가 마련되어 있다.The plasma processing apparatus 1 has the processing chamber (process chamber) 2 shape | molded in the shape of the square cylinder which consists of aluminum whose surface was anodized (anodic oxidation treatment), for example. In the bottom part of this processing chamber 2, the mounting table 3 for mounting the glass substrate G which is a to-be-processed substrate is provided.

탑재대(3)는, 절연 부재(4)를 사이에 두고 처리 챔버(2)의 바닥부에 지지되어 있다. 탑재대(3)는, 볼록부(5a) 및 이 볼록부(5a)의 주위에 플랜지부(5b)를 갖는 도전성의 기재(5)를 갖는다. 기재(5)의 주연부, 본 예에서는, 플랜지부(5b)상에는, 볼록부(5a)의 주위를 둘러싸는 액자 형상의 포커스 링(6)이 마련되어 있고, 또한, 기재(5)의 주위, 본 예에서는 플랜지부(5b)의 측면상에는, 플랜지부(5b)의 주위를 둘러싸는 절연 링(7)이 마련되어 있다. 기재(5)의 표면은, 절연성의 코팅(8), 예컨대, 알루미나 용사나 알루마이트로 덮여 있다.The mounting table 3 is supported at the bottom of the processing chamber 2 with the insulating member 4 interposed therebetween. The mounting table 3 has the convex part 5a and the electroconductive base material 5 which has the flange part 5b around this convex part 5a. In the peripheral part of the base material 5 and in this example, the frame-shaped focus ring 6 surrounding the periphery of the convex part 5a is provided on the flange part 5b, and the periphery and the pattern of the base material 5 are also provided. In the example, the insulating ring 7 which surrounds the periphery of the flange part 5b is provided on the side surface of the flange part 5b. The surface of the base material 5 is covered with an insulating coating 8 such as alumina spray or alumite.

기재(5)에는, 고주파 전력을 공급하기 위한 급전선(12)이 접속되어 있고, 이 급전선(12)에는 정합기(13)및 고주파 전원(14)이 접속되어 있다. 고주파 전원(14)으로부터는, 예컨대, 13.56㎒의 고주파 전력이 탑재대(3)의 기재(5)에 공급된다. 이에 따라, 기재(5)는 하부 전극으로서 기능한다.A feed line 12 for supplying high frequency power is connected to the base material 5, and a matcher 13 and a high frequency power source 14 are connected to the feed line 12. The high frequency power of 13.56 MHz is supplied from the high frequency power supply 14 to the base material 5 of the mounting table 3, for example. Thereby, the base material 5 functions as a lower electrode.

상기 탑재대(3)의 위쪽에는, 이 탑재대(3)와 평행하게 대향하여 상부 전극으로서 기능하는 샤워 헤드(20)가 마련되어 있다. 샤워 헤드(20)는 처리 챔버(2)의 상부에 지지되어 있고, 내부에 내부 공간(21)을 가짐과 아울러, 탑재대(3)와의 대향면에 처리 가스를 토출하는 복수의 토출 구멍(22)이 형성되어 있다. 이 샤워 헤드(20)는 접지되어 있고, 하부 전극으로서 기능하는 탑재대(3)와 함께 한 쌍의 평행 평판 전극을 구성하고 있다.Above the mounting table 3, there is provided a shower head 20 that faces in parallel with the mounting table 3 and functions as an upper electrode. The shower head 20 is supported at the upper portion of the processing chamber 2, has an internal space 21 therein, and discharges 22 a plurality of discharge holes 22 for discharging the processing gas to the surface facing the mounting table 3. ) Is formed. This shower head 20 is grounded and comprises a pair of parallel flat electrodes with the mounting table 3 which functions as a lower electrode.

샤워 헤드(20)의 윗면에는 가스 도입구(24)가 마련되고, 이 가스 도입구(24)에는, 처리 가스 공급관(25)이 접속되어 있고, 이 처리 가스 공급관(25)은 처리 가스 공급원(28)에 접속되어 있다. 또한, 처리 가스 공급관(25)에는, 개폐 밸브(26) 및 매스 플로우 컨트롤러(27)가 개재되어 있다. 처리 가스 공급원(28)으로부터는, 플라즈마 처리, 예컨대, 플라즈마 에칭을 위한 처리 가스가 공급된다. 처리 가스로서는, 할로젠계의 가스, O2 가스, Ar 가스 등, 통상 이 분야에서 이용되는 가스를 이용할 수 있다.A gas inlet 24 is provided on the upper surface of the shower head 20, and a process gas supply pipe 25 is connected to the gas inlet 24, and the process gas supply pipe 25 is a process gas supply source ( 28). In addition, the process gas supply pipe 25 is interposed between the on-off valve 26 and the mass flow controller 27. From the processing gas source 28, a processing gas for plasma processing, for example, plasma etching, is supplied. As the processing gas, gases usually used in this field, such as halogen-based gas, O 2 gas, and Ar gas, can be used.

처리 챔버(2)의 바닥부에는 배기관(29)이 형성되어 있고, 이 배기관(29)에는 배기 장치(30)가 접속되어 있다. 배기 장치(30)는 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프를 구비하고 있고, 이에 따라 처리 챔버(2) 내를 소정의 감압 분위기까지 진공 흡인 가능하도록 구성되어 있다.An exhaust pipe 29 is formed at the bottom of the processing chamber 2, and an exhaust device 30 is connected to the exhaust pipe 29. The exhaust device 30 includes a vacuum pump such as a turbomolecular pump, and is thus configured to be capable of vacuum sucking the inside of the processing chamber 2 to a predetermined reduced pressure atmosphere.

처리 챔버(2)의 측벽에는 기판 반입출구(31)가 마련되어 있고, 이 기판 반입출구(31)가 게이트 밸브(32)에 의해 개폐 가능하게 되어 있다. 그리고, 이 게이트 밸브(32)를 연 상태에서 반송 장치(도시하지 않음)에 의해 FPD용 유리 기판 G가 반입출되게 되어 있다.The board | substrate carrying in / out port 31 is provided in the side wall of the processing chamber 2, and this board | substrate carrying in / out 31 is openable by the gate valve 32. FIG. And the glass substrate G for FPD is carried in and out by a conveyer (not shown) in the state which this gate valve 32 opened.

도 2(a)는 포커스 링(6) 및 그 주위를 확대하여 나타낸 단면도이다.2 (a) is an enlarged cross-sectional view of the focus ring 6 and its surroundings.

도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 본 예의 포커스 링(6)은 다층 구조 포커스 링이다. 다층 구조 포커스 링(6)은, 플랜지부(5b)상 및 절연 링(7)상에 부착된다. 또, 절연 링(7)은, 본 예에서는 안쪽 링(7a)과 바깥쪽 링(7b)을 조합한 다중 절연 링을 나타내고 있다. 다층 구조 포커스 링(6)은, 본 예에서는, 일례로서, 상부 유전체와 하부 유전체를 적층한 2층 구조 포커스 링을 나타내고 있다.As shown in Fig. 2A, the focus ring 6 in this example is a multilayer structure focus ring. The multilayer focus ring 6 is attached on the flange portion 5b and on the insulating ring 7. In addition, the insulation ring 7 has shown the multiple insulation ring which combined the inner ring 7a and the outer ring 7b in this example. In this example, the multilayer structure focus ring 6 shows a two-layer structure focus ring in which an upper dielectric and a lower dielectric are laminated.

또한, 본 예에서는, 플랜지부(5b)측에 배치되는 하부 유전체를, 유전율이 낮은 저유전율 유전체(6a)로 하고, 처리 챔버(2)의 처리 공간측에 배치되는 상부 유전체를, 유전율이 저유전율 유전체(6a)의 유전율 이상이고 저유전율 유전체(6a)보다 내플라즈마성이 높은 내플라즈마성 유전체(6b)로 하고 있다.In this example, the lower dielectric material disposed on the flange portion 5b side is a low dielectric constant low dielectric constant 6a, and the upper dielectric material disposed on the processing space side of the processing chamber 2 has a low dielectric constant. It is set as the plasma-resistant dielectric 6b more than the dielectric constant of the dielectric constant 6a and whose plasma resistance is higher than the low dielectric constant 6a.

내플라즈마성 유전체(6b)의 예로서는, 내플라즈마성 유전체 세라믹스, 예컨대, 알루미나 소결체, 다공질 알루미나 소결체, 이트리아 소결체 등을 들 수 있다. 알루미나 소결체의 비유전율은 약 9~10이다. 다공질 알루미나 소결체의 비유전율은 약 9~10보다 낮고, 기공률에도 따르지만 약 3~5이다. 이트리아 소결체의 비유전율은 약 11이다.Examples of the plasma resistant dielectric 6b include plasma resistant dielectric ceramics such as alumina sintered bodies, porous alumina sintered bodies, yttria sintered bodies, and the like. The dielectric constant of the alumina sintered compact is about 9-10. The relative dielectric constant of the porous alumina sintered body is lower than about 9-10, and depending on the porosity, it is about 3-5. The dielectric constant of the yttria sintered compact is about 11.

저유전율 유전체(6a)의 예로서는, 석영, 다공질 세라믹스, 불소 수지 등을 들 수 있다. 석영의 비유전율은 약 3~4, 다공질 세라믹스, 예컨대, 다공질 알루미나 소결체에서는 비유전율은 상술한 바와 같이 약 3~5, 불소 수지, 예컨대, 테트라플루오로에틸렌계 수지에서는 비유전율은 약 2이다.As an example of the low dielectric constant 6a, quartz, porous ceramics, a fluororesin, etc. are mentioned. The relative dielectric constant of quartz is about 3 to 4 and the dielectric constant of porous ceramics such as porous alumina sintered body is about 3 to 5 as described above.

조합의 예로서는, 내플라즈마성 유전체(6b)에 알루미나 소결체를 이용한 경우에는, 저유전율 유전체(6a)에 석영, 다공질 세라믹스, 불소 수지를 이용할 수 있다.As an example of the combination, when an alumina sintered compact is used for the plasma resistant dielectric 6b, quartz, porous ceramics, and a fluororesin can be used for the low dielectric constant 6a.

또한, 내플라즈마성 유전체(6b)에 다공질 알루미나 소결체를 이용한 경우에도, 저유전율 유전체(6a)에 석영, 다공질 세라믹스, 불소 수지를 이용할 수 있다. 또, 내플라즈마성 유전체(6b) 및 저유전율 유전체(6a)의 양쪽에 다공질 세라믹스, 예컨대, 다공질 알루미나 소결체를 이용한 경우에는 유전율이 같아진다. 유전율은, 내플라즈마성 유전체(6b) 및 저유전율 유전체(6a)의 양쪽에서 같더라도 상관없다. 단, 동종의 다공질 세라믹스를 이용한 경우에는, 예컨대, 내플라즈마성 유전체(6b)와 저유전율 유전체(6a)에서 기공률을 서로 바꾸도록 하더라도 좋다. 예컨대, 내플라즈마성 유전체(6b)의 기공률을 40%로 하고, 저유전율 유전체(6a)의 기공률을 60%로 하는 등이다. 이와 같이 기공률을 바꾸면, 예컨대, 내플라즈마성 유전체(6b)는 기공률이 낮으므로 내플라즈마성이 양호해지고, 저유전율 유전체(6a)는 기공률이 높으므로 비유전율이 작아져, 고주파 전계의 실드성을 높일 수 있다.Further, even when a porous alumina sintered body is used for the plasma resistant dielectric 6b, quartz, porous ceramics and a fluororesin can be used for the low dielectric constant 6a. In the case where a porous ceramic, for example, a porous alumina sintered body is used for both the plasma resistant dielectric 6b and the low dielectric constant 6a, the dielectric constant is the same. The dielectric constant may be the same for both the plasma resistant dielectric 6b and the low dielectric constant 6a. However, when using the same kind of porous ceramics, the porosity may be changed in the plasma resistant dielectric 6b and the low dielectric constant 6a, for example. For example, the porosity of the plasma resistant dielectric 6b is 40%, the porosity of the low dielectric constant 6a is 60%, and the like. When the porosity is changed in this manner, for example, the plasma dielectric dielectric 6b has a low porosity, so that the plasma resistance is good. It can increase.

또한, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 내플라즈마성 유전체(6b)의 높이를 전극면보다 높게 하고, 두께를 늘리면, 실드성을 더 높일 수 있다.As shown in Fig. 2B, the shielding resistance can be further increased by making the height of the plasma dielectric dielectric 6b higher than the electrode surface and increasing the thickness.

또한, 실드성만을 중시하는 경우는, 참조 부호 6b로 나타내는 부재에, 내플라즈마성이 낮은 재료, 예컨대, 석영을 이용하는 것도 가능하다.In the case of focusing only on the shielding property, it is also possible to use a material having low plasma resistance, for example, quartz, for the member indicated by reference numeral 6b.

이와 같이, 제 1 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1)가 구비한 포커스 링(6)에 의하면, 저유전율 유전체(6a)를 기재(5)측에 배치하고, 유전율이 저유전율 유전체(6a)의 유전율 이상이고 저유전율 유전체(6a)보다 내플라즈마성이 높은 내플라즈마성 유전체(6b)를 처리 챔버(2)의 처리 공간측에 배치한다. 이 구성에 의해, 내플라즈마성, 및 고주파 전계에 대한 실드성의 양쪽 모두 우수한 포커스 링, 및 이 포커스 링을 구비한 플라즈마 처리 장치를 얻을 수 있다.Thus, according to the focus ring 6 with which the plasma processing apparatus 1 which concerns on 1st Embodiment was equipped, the low dielectric constant 6a is arrange | positioned at the base material 5 side, and the dielectric constant is low dielectric constant 6a. Plasma resistant dielectric 6b having a dielectric constant greater than or equal to and having a higher plasma resistance than low dielectric constant 6a is disposed on the processing space side of processing chamber 2. By this structure, the focus ring excellent in both plasma resistance and the shielding property with respect to a high frequency electric field, and the plasma processing apparatus provided with this focus ring can be obtained.

(제 2 실시 형태)(2nd embodiment)

도 3(a)는 제 2 실시 형태에 따른 포커스 링의 일례를 나타낸 사시도, 도 3(b)는 도 3(a) 중의 3B-3B선을 따르는 단면도이다.(A) is a perspective view which shows an example of the focus ring which concerns on 2nd Embodiment, and FIG. 3 (b) is sectional drawing along the 3B-3B line in FIG. 3 (a).

도 3(a) 및 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 제 2 실시 형태에 따른 포커스 링(6)은, 저유전율 유전체(6a) 및 내플라즈마성 유전체(6b) 각각을, 복수의 분할 부재(6a1~6a4, 6b1~6b4)를 이어 합친 분할형이다. 분할형 포커스 링(6)은, FPD용 유리 기판이 대형화되어, 포커스 링(6)을 일체로 형성하는 것이 곤란해지는 경우에 유효하다.As shown in FIGS. 3A and 3B, the focus ring 6 according to the second embodiment includes a plurality of dividing members for each of the low dielectric constant 6a and the plasma resistant dielectric 6b. (6a1-6a4, 6b1-6b4), and is a divided type combined. The split focus ring 6 is effective when the glass substrate for FPD becomes large and it becomes difficult to form the focus ring 6 integrally.

또한, 본 예에서는, 분할형 포커스 링(6)에 있어서, 분할 부재(6a1~6a4)의 이음매(9)의 위치와, 분할 부재(6b1~6b4)의 이음매(10)의 위치가 다르도록 했다. 이음매에는 클리어런스(간극)가 존재한다. 플라즈마 처리시, 기재(5)에는 고주파가 인가된다. 이 때문에, 분할형 포커스 링(6)에 있어서는, 이음매에 이상 방전을 일으키기 쉽다.In the present example, in the split focus ring 6, the positions of the joints 9 of the partition members 6a1 to 6a4 and the joints 10 of the partition members 6b1 to 6b4 are different. . There is a clearance in the joint. At the time of plasma treatment, a high frequency is applied to the substrate 5. For this reason, in the split focus ring 6, abnormal discharge is likely to occur at the joint.

이에 대하여, 본 예에서는, 이음매(9, 10)의 위치를, 저유전율 유전체(6a)와 내플라즈마성 유전체(6b)에서 다르게 한다. 이에 따라, 기재(5)의 표면으로부터 포커스 링(6)의 위쪽의 공간을 향하여 일직선으로 연장되는 클리어런스가 없어진다. 따라서, 이음매(9, 10)의 위치가, 저유전율 유전체(6a)와 내플라즈마성 유전체(6b)에서 합치하는 포커스 링에 비교하여, 이상 방전이 일어날 가능성을 저감할 수 있고, 이상 방전 내성을 높일 수 있다.In contrast, in this example, the positions of the joints 9 and 10 are made different from those of the low dielectric constant 6a and the plasma resistant dielectric 6b. This eliminates the clearance extending in a straight line from the surface of the substrate 5 toward the space above the focus ring 6. Therefore, compared with the focus ring where the positions of the joints 9 and 10 coincide with the low dielectric constant 6a and the plasma resistant dielectric 6b, the possibility of abnormal discharge can be reduced, and abnormal discharge resistance can be reduced. It can increase.

또한, 도 4(a) 및 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 이음매(9, 10)를, 표면으 로부터 보더라도(Z축으로부터 보더라도), 측면으로부터 보더라도(X축으로부터 보더라도) 계단 구조로 함으로써, 표면 및 측면의 이상 방전 내성을 높일 수 있다.As shown in Figs. 4A and 4B, the joints 9 and 10 have a stepped structure even when viewed from the surface (from the Z axis) or from the side (from the X axis). The abnormal discharge resistance of the surface and the side can be improved.

또한, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 도 4(b) 중의 4C-4C선을 따른 단면(X축 방향을 따른 단면)에 있어서도, 계단 구조로 하면, 표면 및 측면의 이상 방전 내성을, 더 높일 수 있다.In addition, as shown in FIG. 4 (c), also in the cross section (cross section along the X-axis direction) along the 4C-4C line in FIG. It can be higher.

도 5에, 도 4(a)~도 4(c)에 나타낸 이음매의 변형예를, 제 2 실시 형태에 따른 포커스 링에 적용한 일례의 사시도를 나타내어 둔다.In FIG. 5, the perspective view of an example which applied the modification of the joint shown to FIG. 4 (a)-FIG. 4 (c) to the focus ring which concerns on 2nd Embodiment is shown.

또, 도시는 하지 않지만, 도 4(a)~도 4(c)에 나타낸 계단 구조를, 별도의 부품으로 분할하여 얻도록 하더라도 좋다.Although not shown, the staircase structures shown in FIGS. 4A to 4C may be obtained by dividing into separate parts.

(제 3 실시 형태)(Third embodiment)

도 6은 제 3 실시 형태에 따른 포커스 링의 일례를 나타낸 단면도, 도 7은 제 3 실시 형태에 따른 포커스 링의 다른 예를 나타낸 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing an example of the focus ring according to the third embodiment, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing another example of the focus ring according to the third embodiment.

포커스 링(6)의 저유전율 유전체(6a)는, 기재(5)측에 배치되어 있으면 좋다. 이 때문에, 예컨대, 도 6에 나타내는 바와 같이, 저유전율 유전체(6a)는, 플랜지부(5b)의 윗면으로부터, 안쪽 링(7a)의 윗면의 전면에 걸쳐 배치되어 있더라도 좋고, 또한, 도 7에 나타내는 바와 같이, 플랜지부(5b)의 윗면에만 배치되어 있더라도 좋다.The low dielectric constant 6a of the focus ring 6 may be disposed on the substrate 5 side. For this reason, for example, as shown in FIG. 6, the low dielectric constant 6a may be arrange | positioned from the upper surface of the flange part 5b over the whole surface of the upper surface of the inner ring 7a, and is shown in FIG. As shown, you may arrange | position only to the upper surface of the flange part 5b.

단, 도 7에 나타내는 포커스 링(6)의 경우에는, 안쪽 링(7a)과 저유전율 유전체(6a)의 경계면(41)의 위치가, 플랜지부(5b)의 테두리(42)와 합치한다. 경계 면(41)에는 클리어런스가 존재한다. 또한, 테두리(42)는 코너이다. 코너에는 전계가 집중되기 쉽다. 이 때문에, 포커스 링(6)의 이음매로부터 침입한 플라즈마는, 경계면(41)을 경로로 하여 코너(42)에 이상 방전을 일으킬 가능성이 있다.However, in the case of the focus ring 6 shown in FIG. 7, the position of the boundary surface 41 of the inner ring 7a and the low dielectric constant 6a matches with the edge 42 of the flange part 5b. Clearance exists at the interface 41. In addition, the edge 42 is a corner. The electric field is likely to be concentrated in the corner. For this reason, the plasma which penetrated from the joint of the focus ring 6 may cause abnormal discharge to the corner 42 using the interface 41 as a path | route.

이러한 이상 방전의 가능성을 저감하고 싶은 경우에는, 상술한 도 2(a) 및 도 2(b)에 나타낸 포커스 링(6), 및 도 6에 나타내는 포커스 링(6)과 같이, 저유전율 유전체(6a)로, 플랜지부(5b)의 테두리(42)의 위를 덮도록 하면 좋다.In order to reduce the possibility of such an abnormal discharge, as in the focus ring 6 shown in FIGS. 2A and 2B and the focus ring 6 shown in FIG. 6, a low dielectric constant ( 6a) may cover the edge 42 of the flange portion 5b.

또한, 도 4에 나타내는 포커스 링(6)과, 도 2에 나타낸 포커스 링(6)은, 저유전율 유전체(6a)의, 볼록부(5a)에 대하여 반대쪽에 위치하는 바깥쪽면(43)이, 내플라즈마성 유전체(6b)의, 볼록부(5a)에 대하여 반대쪽에 위치하는 바깥쪽면(44)과 합치하는지, 바깥쪽면(43)이 바깥쪽면(44)과 테두리(42)의 사이에 배치되는지 하는 점에서 다르다.In addition, in the focus ring 6 shown in FIG. 4 and the focus ring 6 shown in FIG. 2, the outer surface 43 of the low dielectric constant 6a opposite to the convex portion 5a is located. Whether the plasma resistant dielectric 6b matches the outer surface 44 located opposite to the convex portion 5a, or the outer surface 43 is disposed between the outer surface 44 and the edge 42. It is different in that.

클리어런스는, 포커스 링(6)과 절연 링(7)의 경계면에도 존재한다. 이 클리어런스는 기재(5)에 달한다. 이러한 클리어런스로부터 플라즈마가 침입하면, 기재(5)에 이상 방전이 일어난다.Clearance is also present at the interface between the focus ring 6 and the insulation ring 7. This clearance reaches the base material 5. When plasma enters from such clearance, abnormal discharge occurs in the base material 5.

이러한 기재(5)의 이상 방전을 억제하고 싶은 경우에는, 포커스 링(6)과 절연 링(7)의 경계면에 존재하는 클리어런스를 열쇠형, 혹은 계단형으로 굴곡시키면 좋다. 이를 위해서는, 예컨대, 상술한 도 2에 나타낸 포커스 링(6)과 같이, 저유전율 유전체(6a)의 수평 방향의 폭 d1을 플랜지부(5b)의 수평 방향의 폭 d2보다 넓고, 또한, 내플라즈마성 유전체(6b)의 수평 방향의 폭, 특히, 바닥면측의 수평 방향의 폭 d3보다 좁게 한다. 혹은 반대로, 도 8에 나타내는 바와 같이, 저유전율 유전체(6a)의 수평 방향의 폭 d1을 플랜지부(5a)의 수평 방향의 폭 d2보다 좁게 함으로써, 플라즈마의 침입 경로를 길게 하더라도 효과가 있다. 혹은 내플라즈마성 유전체(6b)와 같이, 바깥쪽면(44)을 계단 형상으로 가공한다. 혹은 이들을 조합함으로써, 포커스 링(6)과 절연 링(7)의 경계면을 열쇠형, 혹은 계단형으로 클리어런스를 굴곡시킨다. 클리어런스를 굴곡시킴으로써, 플라즈마의 침입을 방해하거나, 혹은 침입 경로를 길게 하거나 할 수 있어, 기재(5)로의 이상 방전을 억제할 수 있다.In the case where the abnormal discharge of the base 5 is desired to be suppressed, the clearance existing at the interface between the focus ring 6 and the insulating ring 7 may be bent into a key or step shape. For this purpose, for example, as in the focus ring 6 shown in FIG. 2 described above, the width d1 in the horizontal direction of the low dielectric constant 6a is wider than the width d2 in the horizontal direction of the flange portion 5b, and further, the plasma resistance is reduced. It is made narrower than the width | variety of the horizontal direction of the sexual dielectric material 6b, especially the horizontal width d3 of the bottom surface side. Alternatively, as shown in FIG. 8, the width d1 in the horizontal direction of the low dielectric constant 6a is narrower than the width d2 in the horizontal direction of the flange portion 5a, so that the intrusion path of the plasma can be lengthened. Alternatively, the outer surface 44 is processed into a step like a plasma resistant dielectric 6b. Alternatively, by combining them, the clearances of the interface between the focus ring 6 and the insulation ring 7 are bent in the form of a key or a step. By bending the clearance, the intrusion of the plasma can be prevented or the intrusion path can be lengthened, and abnormal discharge to the base material 5 can be suppressed.

또한, 예컨대, 상술한 도 2에 나타낸 포커스 링(6)에서는, 저유전율 유전체(6a)의 바깥쪽면(43)은 계단 형상으로 가공되어 있지 않지만, 내플라즈마성 유전체(6b)의 바깥쪽면(44)과 같이, 계단 형상으로 가공하더라도 좋다.For example, in the focus ring 6 shown in FIG. 2 described above, the outer surface 43 of the low dielectric constant 6a is not processed into a step shape, but the outer surface 44 of the plasma resistant dielectric 6b. May be processed into a step shape.

(제 4 실시 형태)(4th embodiment)

도 9는 제 4 실시 형태에 따른 포커스 링의 일례를 나타낸 단면도이다.9 is a cross-sectional view showing an example of the focus ring according to the fourth embodiment.

도 9에 나타내는 바와 같이, 제 4 실시 형태에 따른 포커스 링(6)이 제 1 실시 형태에서 설명한 포커스 링(6)과 다른 점은, 볼록부(5a)의 측면(45)과, 저유전율 유전체(6a)의, 볼록부(5a)측에 위치하는 안쪽면(46)의 사이에, 유전체 실(seal) 부재(51)를, 더 구비하는 점이다. 유전체 실 부재(51)의 일례는 O링이다.As shown in FIG. 9, the difference between the focus ring 6 according to the fourth embodiment and the focus ring 6 described in the first embodiment is that the side surface 45 of the convex portion 5a and the low dielectric constant dielectric material. It is a point which further includes the dielectric seal member 51 between the inner surface 46 located in the convex part 5a side of 6a. One example of the dielectric seal member 51 is an O-ring.

저유전율 유전체(6a)가, 예컨대, 일체형인 경우에는, 저유전율 유전체(6a)는 볼록부(5a)에 끼워 맞춰져 기재(5)에 부착된다. 저유전율 유전체(6a)와 볼록부(5a)의 사이에는 클리어런스가 필요하다. 이 클리어런스는 좁은 쪽이, 예컨대, 이상 방전의 억제를 위해 좋다. 그러나, 클리어런스를 좁게 한 채로, 저유전율 유전체(6a)에, 예컨대, 석영과 같은 무른 재료(취성 재료)를 사용하면, 핸들링(조립)시에, 저유전율 유전체(6a)가 파손되어버릴 가능성이 있다.When the low dielectric constant 6a is, for example, an integral type, the low dielectric constant 6a is fitted to the convex portion 5a and attached to the base 5. Clearance is required between the low dielectric constant 6a and the convex portion 5a. The narrower this clearance is, for example, for suppressing abnormal discharge. However, using a low dielectric constant 6a, for example, a soft material (brittle material) such as quartz, with a narrow clearance, the low dielectric constant 6a may be damaged during handling (assembly). have.

이러한 핸들링 중에 있어서의 저유전율 유전체(6a)의 파손을 저감하고 싶은 경우에는, 제 4 실시 형태에 따른 포커스 링(6)과 같이, 저유전율 유전체(6a)와 볼록부(5a)의 사이의 클리어런스를 넓게 한다. 그리고, 클리어런스 부분에 유전체 실 부재(51)를 부착하여 빈틈을 없애도록 하면 좋다.When it is desired to reduce the breakage of the low dielectric constant dielectric 6a during such handling, the clearance between the low dielectric constant dielectric 6a and the convex portion 5a, like the focus ring 6 according to the fourth embodiment. Widen. The dielectric seal member 51 may be attached to the clearance portion so as to eliminate the gap.

또한, 본 예에서는, 유전체 실 부재(51)와 플랜지부(5b)의 사이에, 유전체 스페이서(52)를, 더 구비한다.In this example, the dielectric spacer 52 is further provided between the dielectric seal member 51 and the flange portion 5b.

유전체 스페이서(52)를 마련하는 것에 따른 이점은, 유전체 실 부재(51), 예컨대, O링만으로는, 안쪽면(46)과 볼록부(5a)의 사이의 클리어런스를 실(seal)할 수 없는 경우에도, 클리어런스를 유전체로 채울 수 있는 것, 및 저유전율 유전체(6a)의 파손 방지를 위해, 안쪽면(46)과 볼록부(5a)의 사이의 클리어런스를 보다 넓힌 경우에도, 클리어런스를 유전체로 채울 수 있는 것 등이다.The advantage of providing the dielectric spacer 52 is that the clearance between the inner surface 46 and the convex portion 5a cannot be sealed with only the dielectric seal member 51, for example, an O-ring. In addition, the clearance can be filled with a dielectric even if the clearance between the inner surface 46 and the convex portion 5a is widened in order to be able to fill the clearance with the dielectric and to prevent breakage of the low dielectric constant dielectric 6a. It can be.

유전체 실 부재(51)의 예로서는, 불소고무 등을 들 수 있다. 불소고무로서는, 예컨대, 바이톤(등록상표) 등을 바람직하게 이용할 수 있다. 불소고무의 비유전율, 예컨대, 바이톤의 비유전율은 약 2~2.5이다. 유전체 실 부재(51)에, 비유전율이 내플라즈마성 유전체(6b)의 비유전율 이하인 것을 이용하면, 고주파 전계의 실드성은 손상되는 경우는 없다.Examples of the dielectric seal member 51 include fluorine rubber and the like. As fluorine rubber, Viton (trademark) etc. can be used preferably, for example. The relative dielectric constant of fluorine rubber, for example, Viton, is about 2 to 2.5. When the dielectric constant is less than the relative dielectric constant of the plasma resistant dielectric 6b, the shielding property of the high frequency electric field is not impaired.

또한, 유전체 스페이서(52)의 예로서는, 불소 수지 등을 들 수 있다. 불소 수지로서는, 테트라플루오로에틸렌계 수지 등을 바람직하게 이용할 수 있다. 불소 수지의 비유전율, 예컨대, 테트라플루오로에틸렌계 수지의 비유전율은, 제 1 실시 형태에서도 말했지만 약 2이다. 유전체 스페이서(52)에, 비유전율이 내플라즈마 성 유전체(6b)의 비유전율 이하인 것을 이용함으로써, 유전체 실 부재(51)와 같이, 고주파 전계의 실드성은 손상되는 경우는 없다.In addition, examples of the dielectric spacer 52 include a fluororesin and the like. As the fluororesin, tetrafluoroethylene resin or the like can be preferably used. The dielectric constant of the fluororesin, for example, the dielectric constant of the tetrafluoroethylene-based resin, is also about 2 as mentioned in the first embodiment. By using the dielectric constant 52 whose dielectric constant is below the dielectric constant of the plasma resistant dielectric 6b, the shielding property of a high frequency electric field like the dielectric seal member 51 is not impaired.

이와 같이 제 4 실시 형태에 따른 포커스 링(6)에 의하면, 볼록부(5a)의 측면(45)과, 저유전율 유전체(6a)의 안쪽면(46)의 사이에, 유전체 실 부재(51), 또는 유전체 실 부재(51)와 유전체 스페이서(52)를, 더 구비함으로써, 플라즈마 처리 장치의 핸들링성(조립성)을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the focus ring 6 according to the fourth embodiment, the dielectric seal member 51 is formed between the side surface 45 of the convex portion 5a and the inner surface 46 of the low dielectric constant dielectric material 6a. Alternatively, by further providing the dielectric seal member 51 and the dielectric spacer 52, the handling property (assembly) of the plasma processing apparatus can be improved.

또한, 핸들링성이 좋으므로, 저유전율 유전체(6a)의 떼어냄, 및 부착도 용이하다. 이것은, 유지 보수의 용이화에 유효하다.Moreover, since handling property is good, the removal and attachment of the low dielectric constant 6a are also easy. This is effective for facilitating maintenance.

또한, 저유전율 유전체(6a)에, 예컨대, 석영과 같이 무른 것을 이용한 경우에도, 클리어런스를 넓히는 것이 가능하므로, 저유전율 유전체(6a)의 파손도 억제할 수 있다.In addition, even when a low dielectric constant 6a is used, for example, a soft material such as quartz, the clearance can be widened, so that the breakage of the low dielectric constant 6a can be suppressed.

또, 본 예에서는, 저유전율 유전체(6a)가 일체형인 경우를 상정하여 설명했지만, 저유전율 유전체(6a)는 분할형이더라도, 유전체 실 부재(51), 또는 유전체 실 부재(51)와 유전체 스페이서(52)를 사용할 수 있는 것은 물론이다.In addition, in this example, the case where the low dielectric constant 6a is integrated is demonstrated, but although the low dielectric constant 6a is a split type, it is the dielectric seal member 51 or the dielectric seal member 51 and the dielectric spacer. It goes without saying that 52 can be used.

(제 5 실시 형태)(5th embodiment)

도 10은 제 5 실시 형태에 따른 포커스 링의 일례를 나타낸 단면도, 도 11은 제 5 실시 형태에 따른 포커스 링의 다른 예를 나타낸 단면도이다.10 is a cross-sectional view showing an example of the focus ring according to the fifth embodiment, and FIG. 11 is a cross-sectional view showing another example of the focus ring according to the fifth embodiment.

도 10에 나타내는 바와 같이, 제 4 실시 형태에 따른 포커스 링(6)이 제 1 실시 형태에서 설명한 포커스 링(6)과 다른 점은, 내플라즈마성 유전체(6b)의 처리 공간측에 면하는 표면상에 내플라즈마성 재료를 용사하여, 내플라즈마성 유전체 코팅(61)을 실시한 점이다.As shown in FIG. 10, the point that the focus ring 6 according to the fourth embodiment differs from the focus ring 6 described in the first embodiment is a surface facing the processing space side of the plasma resistant dielectric 6b. The plasma resistant material was sprayed onto the plasma resistant dielectric coating 61.

내플라즈마성 유전체 코팅(61)에 사용되어, 용사되는 내플라즈마성 재료의 예로서는, 산화이트륨(예컨대, Y2O3), 불화이트륨(예컨대, YF3), 산화알루미늄(예컨대, Al2O3)을 들 수 있다.Examples of plasma resistant materials that are used in the plasma resistant dielectric coating 61 and sprayed include yttrium oxide (eg, Y 2 O 3 ), yttrium fluoride (eg, YF 3 ), aluminum oxide (eg, Al 2 O 3). ).

이와 같이 내플라즈마성 유전체(6b)의 처리 공간측에 면하는 표면상에, 내플라즈마성 유전체 코팅(61)을 실시함으로써, 포커스 링(6)의 내플라즈마성을, 더 높일 수 있다.Thus, the plasma resistance of the focus ring 6 can be further improved by applying the plasma-resistant dielectric coating 61 on the surface which faces the processing space side of the plasma-resistant dielectric 6b.

또한, 내플라즈마성 유전체 코팅(61)을 실시한 경우에는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 내플라즈마성 유전체(6b)를 배제하고, 저유전율 유전체(6a)만으로 하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 포커스 링(6)의 거의 전체를 유전율이 낮은 재료, 예컨대, 석영, 다공질 세라믹스, 불소 수지만으로 구성할 수 있어, 포커스 링(6) 자체의 유전율이 낮아져, 고주파 전계에 대한 실드성을 높일 수 있다.In the case where the plasma resistant dielectric coating 61 is applied, as shown in Fig. 11, the plasma resistant dielectric 6b can be removed and only the low dielectric constant 6a can be used. In this case, almost all of the focus ring 6 can be made of a material having a low dielectric constant, such as quartz, porous ceramics, or fluorine resin, so that the dielectric constant of the focus ring 6 itself is lowered, and thus the shielding property against the high frequency electric field is reduced. Can increase.

(제 6 실시 형태)(6th Embodiment)

상기 실시 형태에 있어서는, 저유전율 유전체(6a)를 기재(5)측에 배치하고, 내플라즈마성 유전체(6b)를 처리 챔버(2)의 처리 공간측에 배치함으로써, 도 12에 나타내는 바와 같이, 기재(5)의 볼록부(5a)의 바닥면(47)으로부터 수직 방향으로의 전계 Ev의 영향을 약하게 할 수 있어, 고주파 전계에 대한 실드성을 향상시킬 수 있다. 그러나, 실드성을 높여, 수직 방향으로의 전계 Ev를 약하게 한 결과, 반대로 볼록부(5a)의 측면(45)으로부터 사선 방향으로의 전계 Ei가 강해져, 포커스 링(6)에 국소적인 깎임, 예컨대, 도 12 중, 참조 부호 67로 나타내는 바와 같이, 사선 방향으로의 전계 Ei가 가장 강하게 작용하는 부분이 깎일 가능성이 있다. 이러한 깎임을 억제하고 싶은 경우에는, 본 제 6 실시 형태에 따른 포커스 링을 이용하면 좋다.In the said embodiment, as shown in FIG. 12, the low dielectric constant 6a is arrange | positioned at the base material 5 side, and the plasma-resistant dielectric 6b is arrange | positioned at the process space side of the processing chamber 2, as shown in FIG. The influence of the electric field Ev in the vertical direction from the bottom surface 47 of the convex part 5a of the base material 5 can be weakened, and the shielding property with respect to a high frequency electric field can be improved. However, as a result of increasing the shielding property and weakening the electric field Ev in the vertical direction, on the contrary, the electric field Ei from the side surface 45 of the convex portion 5a in the oblique direction becomes strong, and is cut locally on the focus ring 6, for example. As shown by the reference numeral 67 in FIG. 12, there is a possibility that the portion where the electric field Ei in the diagonal direction acts most strongly is shaved. When it is desired to suppress such clipping, the focus ring according to the sixth embodiment may be used.

도 13은 제 6 실시 형태에 따른 포커스 링의 일례를 나타낸 단면도, 도 14~도 16은 제 6 실시 형태에 따른 포커스 링의 다른 예를 나타낸 단면도이다.13 is a cross-sectional view showing an example of the focus ring according to the sixth embodiment, and FIGS. 14 to 16 are cross-sectional views showing another example of the focus ring according to the sixth embodiment.

도 13에 나타내는 바와 같이, 제 6 실시 형태에 따른 포커스 링(6)이 제 1 실시 형태에서 설명한 포커스 링(6)과 다른 점은, 내플라즈마성 유전체(6b)의 윗면상에, 액자 형상의 전계 차폐 블록 부재(71)를 마련한 점이다. 전계 차폐 블록 부재(71)는, 내플라즈마성 유전체(6b)의 윗면 중, 사선 방향으로의 전계 Ei가 가장 강하게 작용하는 부분(67)의 위에 마련된다. 본 예에서는, 부분(67)은, 내플라즈마성 유전체(6b)의 윗면 중, 볼록부(5a)의 바닥면(47)의 위쪽에서, 유리 기판 G의 주연(周緣)으로부터 떨어진 부분에 존재한다.As shown in FIG. 13, the difference between the focus ring 6 according to the sixth embodiment and the focus ring 6 described in the first embodiment is that of a frame shape on the upper surface of the plasma resistant dielectric 6b. It is the point which provided the electric field shielding block member 71. FIG. The electric field shielding block member 71 is provided above the portion 67 of the upper surface of the plasma resistant dielectric 6b on which the electric field Ei in the diagonal direction acts the strongest. In this example, the part 67 exists in the part separated from the periphery of the glass substrate G in the upper surface of the convex part 5a among the upper surfaces of the plasma-resistant dielectric 6b. .

이와 같이, 내플라즈마성 유전체(6b)의 윗면 중, 전계 Ei가 가장 강하게 작용하는 부분(67)의 위에, 전계 차폐 블록 부재(71)를 마련함으로써, 부분(67)상에 있어서 내플라즈마성 유전체(6b)의 두께를 두껍게 할 수 있다. 전계 차폐 블록 부재(71)의 재료는, 내플라즈마성 유전체(6b)와 같은 재료로 좋다.In this way, the electric field shielding block member 71 is provided on the portion 67 of the upper surface of the plasma resistant dielectric 6b on which the electric field Ei acts the strongest, whereby the plasma resistant dielectric is formed on the portion 67. The thickness of (6b) can be thickened. The material of the electric field shield block member 71 may be made of the same material as that of the plasma resistant dielectric 6b.

제 6 실시 형태에 따른 포커스 링(6)에 의하면, 전계 차폐 블록 부재(71)를 더 마련함으로써, 내플라즈마성 유전체(6b)의 두께를 두껍게 할 수 있어, 사선 방향으로의 전계 Ei를 약하게 하는 것이 가능해진다.According to the focus ring 6 according to the sixth embodiment, by further providing the electric field shielding block member 71, the thickness of the plasma-resistant dielectric 6b can be increased to weaken the electric field Ei in the diagonal direction. It becomes possible.

따라서, 저유전율 유전체에 의해, 전계의 실드성을 강화한 경우에 있어서도, 포커스 링(6)에 국소적인 깎임이 발생하는 것을 억제할 수 있어, 내플라즈마성, 및 고주파 전계에 대한 실드성의 양쪽 모두 우수하고, 특히, 고주파 전계에 대한 실드성이 더욱 향상된 포커스 링, 및 이 포커스 링을 구비한 플라즈마 처리 장치를 얻을 수 있다.Therefore, even when the shielding property of an electric field is strengthened by the low dielectric constant, local clipping can be suppressed from occurring in the focus ring 6, and both the plasma resistance and the shielding property against a high frequency electric field are excellent. In particular, a focus ring with further improved shielding property against a high frequency electric field and a plasma processing apparatus including the focus ring can be obtained.

또한, 전계 차폐 블록 부재(71)는, 부분(67)상 및 그 근방에 액자 형상으로 부분적으로 마련되고, 그밖에 도 14에 나타내는 바와 같이, 부분(67)상 및 그 근방으로부터 포커스 링(6)의 바깥 테두리까지를 덮어 액자 형상으로 마련되더라도 좋다. 이 경우에는, 전계 차폐 블록 부재(71)를 부분적으로 마련하는 경우에 비교하여, 수직 방향으로의 전계 Ev도 약하게 할 수 있다는 이점을 얻을 수 있다.In addition, the electric field shielding block member 71 is partially provided in the frame shape on the part 67 and its vicinity, and, as shown in FIG. 14 elsewhere, the focus ring 6 from the part 67 and its vicinity. It may be provided in the form of a frame covering the outer edge of the. In this case, as compared with the case where the electric field shielding block member 71 is partially provided, the advantage that the electric field Ev in the vertical direction can also be weakened can be obtained.

또한, 도 15에 나타내는 바와 같이, 도 14(또는 도 13)에 나타낸 포커스 링(6) 중, 전계 차폐 블록 부재(71)에 덮여 있지 않은 내플라즈마성 유전체(6b)의 처리 공간측 노출면(68)상에, 예컨대, 용사에 의해 내플라즈마성 유전체 코팅(61)을 실시하더라도 좋다.As shown in FIG. 15, in the focus ring 6 shown in FIG. 14 (or FIG. 13), the exposed surface of the processing space side of the plasma-resistant dielectric 6b which is not covered by the electric field shielding block member 71 ( On the 68), for example, a plasma resistant dielectric coating 61 may be applied by thermal spraying.

또한, 도 16에 나타내는 바와 같이, 내플라즈마성 유전체 코팅(61)은, 전계 차폐 블록 부재(71) 안쪽(유리 기판 G측)의 표면상에도, 더 실시하도록 하더라도 좋다.In addition, as shown in FIG. 16, the plasma-resistant dielectric coating 61 may also be given also on the surface inside the electric field shielding block member 71 (glass substrate G side).

또, 내플라즈마성 유전체 코팅(61)의 재료의 예는, 제 5 실시 형태에 있어서 설명한 것과 같은 재료로 좋다.The material of the plasma resistant dielectric coating 61 may be the same material as described in the fifth embodiment.

이와 같이, 노출면(68)상에 내플라즈마성 유전체 코팅(61)을 실시하는, 혹은 노출면(68)상과 전계 차폐 블록 부재(71) 안쪽 표면상에 내플라즈마성 유전체 코팅(61)을 실시함으로써, 제 6 실시 형태에 따른 포커스 링(6)의 고주파 전계에 대한 실드성을 더 향상시킬 수 있다.Thus, the plasma resistant dielectric coating 61 is applied on the exposed surface 68 or the plasma resistant dielectric coating 61 is applied on the exposed surface 68 and the inner surface of the electric field shield block member 71. By implementing, the shielding property with respect to the high frequency electric field of the focus ring 6 which concerns on 6th Embodiment can be improved further.

또한, 내플라즈마성 유전체 코팅(61)을, 노출면(68)상, 혹은 노출면(68)상과 전계 차폐 블록 부재(71) 안쪽 표면상처럼 부분적으로 실시함으로써, 내플라즈마성 유전체 코팅(61)을 포커스 링(6)의 전면상에 실시하는 경우에 비교하여, 고가의 내플라즈마성 재료의 사용량을 최소한으로 억제할 수 있어, 내플라즈마성, 및 고주파 전계에 대한 실드성의 양쪽 모두 우수하고, 특히, 고주파 전계에 대한 실드성이 더 향상되는 포커스 링을 저렴하게 얻을 수 있다는 이점을 얻을 수 있다.In addition, the plasma resistant dielectric coating 61 is partially applied on the exposed surface 68 or on the exposed surface 68 and on the inner surface of the electric field shield block member 71. Compared to the case where the focus ring 6 is applied to the entire surface of the focus ring 6, the amount of expensive plasma-resistant material can be minimized, and both the plasma resistance and the shielding property against the high frequency electric field are excellent. In particular, it is possible to obtain an advantage that a focus ring in which the shielding property for the high frequency electric field is further improved can be obtained at low cost.

(제 7 실시 형태)(7th Embodiment)

제 7 실시 형태는, 제 6 실시 형태와 같이, 사선 방향으로의 전계 Ei를 약하게 하는 것이 가능한 포커스 링에 관한 것이다.7th Embodiment is related with the focus ring which can weaken the electric field Ei in a diagonal direction like 6th Embodiment.

사선 방향으로의 전계 Ei를 약하게 하기 위한 수법으로서는, 전계 차폐 블록 부재(71)를 마련하는 수법 외에, 저유전율 유전체(6a)의 형상을 고안하는 수법을 생각할 수 있다. 제 7 실시 형태는, 저유전율 유전체(6a)의 형상을 고안하여, 사선 방향으로의 전계 Ei를 약하게 한 예이다.As a method for weakening the electric field Ei in the diagonal direction, in addition to the method of providing the electric field shielding block member 71, a method of devising the shape of the low dielectric constant dielectric 6a can be considered. 7th Embodiment is the example which devised the shape of the low dielectric constant 6a, and weakened the electric field Ei in diagonal direction.

도 17은 제 7 실시 형태에 따른 포커스 링의 제 1 예를 나타낸 단면도이다.17 is a cross-sectional view illustrating a first example of a focus ring according to the seventh embodiment.

도 17에 나타내는 바와 같이, 제 1 예에 따른 포커스 링(6)이 제 1 실시 형태에서 설명한 포커스 링(6)과 다른 점은, 저유전율 유전체(6a)의 두께가, 그 외주로부터 볼록부(5a)의 측면(45)을 향하여 서서히 두꺼워지고 있는 점이다.As shown in FIG. 17, the difference between the focus ring 6 according to the first example and the focus ring 6 described in the first embodiment is that the thickness of the low-k dielectric material 6a is projected from the outer periphery. It gradually thickens toward the side surface 45 of 5a).

제 1 예에 의하면, 저유전율 유전체(6a)의 두께를, 그 외주로부터 볼록부(5a)의 측면(45)을 향하여 서서히 두껍게 함으로써, 볼록부(5a)의 측면(45)을 저유전율 유전체(6a)를 이용하여, 보다 넓게 피복할 수 있다. 바꾸어 말하면, 측면(45)과 내플라즈마성 유전체(6b)의 사이에, 저유전율 유전체(6a)를 개재시킨다.According to the first example, the thickness of the low dielectric constant 6a is gradually thickened from the outer circumference toward the side surface 45 of the convex portion 5a, thereby making the side surface 45 of the convex portion 5a low dielectric constant ( 6a) can be used to coat more widely. In other words, the low dielectric constant 6a is interposed between the side surface 45 and the plasma resistant dielectric 6b.

이와 같이, 측면(45)을 저유전율 유전체(6a)에 의해 넓게 피복함으로써, 사선 방향으로의 전계 Ei를 약하게 할 수 있어, 상술한 제 6 실시 형태와 같은 이점을 얻을 수 있다.Thus, by covering the side surface 45 widely with the low dielectric constant 6a, the electric field Ei in a diagonal direction can be weakened, and the advantage similar to 6th Embodiment mentioned above can be acquired.

도 18은 제 7 실시 형태에 따른 포커스 링의 제 2 예를 나타낸 단면도이다.18 is a cross-sectional view illustrating a second example of a focus ring according to the seventh embodiment.

도 18에 나타내는 바와 같이, 제 2 예에 따른 포커스 링(6)이, 도 17에 나타낸 제 1 예에 따른 포커스 링(6)과 다른 점은, 저유전율 유전체(6a)의 두께가, 볼록부(5a)의 측면(45)의 근방에서, 단차 형상으로 두꺼워지고 있는 점이다.As shown in FIG. 18, the difference between the focus ring 6 according to the second example and the focus ring 6 according to the first example illustrated in FIG. 17 is that the thickness of the low-k dielectric material 6a is convex. In the vicinity of the side surface 45 of (5a), it is thickening in a step shape.

이렇게 하여도, 측면(45)이 저유전율 유전체(6a)에 의해 넓게 피복되게 되어, 사선 방향으로의 전계 Ei를 약하게 할 수 있다.Even in this way, the side surface 45 is widely covered by the low dielectric constant 6a, and the electric field Ei in the diagonal direction can be weakened.

또, 도 18에 나타낸 제 2 예에 있어서는, 저유전율 유전체(6a)의 두께를 한 단계 두껍게 했지만, 저유전율 유전체(6a)의 두께를, 그 외주로부터 볼록부(5a)의 측면(45)을 향하여 계단 형상으로 두께가 증가되어 가도록 하더라도 좋다.In the second example shown in FIG. 18, the thickness of the low dielectric constant 6a is increased by one step, but the thickness of the low dielectric constant 6a is increased from the outer periphery to the side surface 45 of the convex portion 5a. The thickness may be increased in the step shape toward the surface.

도 19는 제 7 실시 형태에 따른 포커스 링의 제 3 예를 나타낸 단면도이다.19 is a cross-sectional view illustrating a third example of the focus ring according to the seventh embodiment.

도 19에 나타내는 바와 같이, 제 3 예에 따른 포커스 링(6)이, 도 17에 나타낸 제 1 예에 따른 포커스 링(6)과 다른 점은, 볼록부(5a)의 측면(45)의 하부를 움푹 패게 하여, 이 움푹 패게 한 부분에, 저유전율 유전체(6a)를 형성한 점이다.As shown in FIG. 19, the difference between the focus ring 6 according to the third example and the focus ring 6 according to the first example illustrated in FIG. 17 is the lower portion of the side surface 45 of the convex portion 5a. The low dielectric constant 6a is formed in this recessed portion.

제 3 예에 의하면, 볼록부(5a)의 측면(45)의 하부와, 내플라즈마성 유전체(6b)의 사이에, 저유전율 유전체(6a)가 개재된다. 이 때문에, 제 1 예에 따른 포커스 링(6)과 같이, 사선 방향으로의 전계 Ei를 약하게 할 수 있어, 상술한 제 6 실시 형태와 같은 이점을 얻을 수 있다.According to the third example, the low dielectric constant 6a is interposed between the lower portion of the side surface 45 of the convex portion 5a and the plasma resistant dielectric 6b. For this reason, like the focus ring 6 which concerns on a 1st example, the electric field Ei in a diagonal direction can be weakened and the advantage similar to 6th Embodiment mentioned above can be acquired.

이상, 본 발명을 몇 개의 실시 형태에 의해 설명했지만, 본 발명은 상기 몇 개의 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지의 변형이 가능하다.As mentioned above, although this invention was demonstrated by some embodiment, this invention is not limited to said some embodiment, A various deformation | transformation is possible.

예컨대, 상기 실시 형태에서는, 본 발명을 FPD용 유리 기판의 플라즈마 처리에 적용한 경우에 대하여 나타냈지만, 이것에 한하는 것이 아니라, 다른 여러 가지의 기판에 대하여 적용 가능하다.For example, in the said embodiment, although the case where this invention was applied to the plasma process of the glass substrate for FPD was shown, it is not limited to this, It is applicable to various other board | substrates.

또한, 포커스 링에 있어서의 유전체의 적층수는, 도 2~도 6, 도 8에 나타낸 바와 같이 2층, 또는 도 7에 나타낸 바와 같이 3층을 예시했지만, 유전체의 적층수는, 2층, 3층에 한정되는 것이 아니다.In addition, the number of laminated layers of the dielectric in the focus ring exemplified two layers as shown in FIGS. 2 to 6 and 8 or three layers as shown in FIG. It is not limited to the third floor.

또한, 포커스 링에 있어서의 분할수는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 4분할로 했지만, 포커스 링의 분할수는, 4분할에 한정되는 것이 아니다.In addition, although the division number in a focus ring was divided into four divisions as shown in FIG. 3, the division number of a focus ring is not limited to four divisions.

또한, 상기 몇 개의 실시 형태는, 임의로 조합하여 실시하는 것도 가능하다.In addition, some of the above embodiments may be implemented in any combination.

도 1은 제 1 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치의 일례를 개략적으로 나타내는 단면도,1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a plasma processing apparatus according to a first embodiment;

도 2는 포커스 링 및 그 주위를 확대하여 나타낸 단면도,2 is an enlarged cross-sectional view showing a focus ring and its surroundings;

도 3(a)는 제 2 실시 형태에 따른 포커스 링의 일례를 나타낸 사시도, 도 3(b)는 도 3(a) 중의 3B-3B선을 따르는 단면도,(A) is a perspective view which shows an example of the focus ring which concerns on 2nd Embodiment, FIG. 3 (b) is sectional drawing along the 3B-3B line in FIG. 3 (a),

도 4는 이음매의 변형예를 나타낸 사시도,4 is a perspective view showing a modification of the seam,

도 5는 변형예에 따른 이음매를 제 2 실시 형태에 따른 포커스 링에 적용했을 때의 사시도,5 is a perspective view when the joint according to the modification is applied to the focus ring according to the second embodiment;

도 6은 제 3 실시 형태에 따른 포커스 링의 일례를 나타낸 단면도,6 is a cross-sectional view showing an example of a focus ring according to the third embodiment;

도 7은 제 3 실시 형태에 따른 포커스 링의 다른 예를 나타낸 단면도,7 is a sectional view showing another example of the focus ring according to the third embodiment;

도 8은 제 3 실시 형태에 따른 포커스 링의 또 다른 예를 나타낸 단면도,8 is a sectional view showing still another example of the focus ring according to the third embodiment;

도 9는 제 4 실시 형태에 따른 포커스 링의 일례를 나타낸 단면도,9 is a sectional view showing an example of a focus ring according to the fourth embodiment;

도 10은 제 5 실시 형태에 따른 포커스 링의 일례를 나타낸 단면도,10 is a sectional view showing an example of a focus ring according to the fifth embodiment;

도 11은 제 5 실시 형태에 따른 포커스 링의 다른 예를 나타낸 단면도,11 is a sectional view showing another example of the focus ring according to the fifth embodiment;

도 12는 참고예에 따른 포커스 링을 나타낸 단면도,12 is a sectional view showing a focus ring according to a reference example;

도 13은 제 6 실시 형태에 따른 포커스 링의 일례를 나타낸 단면도,13 is a sectional view showing an example of a focus ring according to the sixth embodiment;

도 14는 제 6 실시 형태에 따른 포커스 링의 다른 예를 나타낸 단면도,14 is a sectional view showing another example of the focus ring according to the sixth embodiment;

도 15는 제 6 실시 형태에 따른 포커스 링의 다른 예를 나타낸 단면도,15 is a cross-sectional view showing another example of the focus ring according to the sixth embodiment;

도 16은 제 6 실시 형태에 따른 포커스 링의 다른 예를 나타낸 단면도,16 is a cross-sectional view showing another example of the focus ring according to the sixth embodiment;

도 17은 제 7 실시 형태에 따른 포커스 링의 제 1 예를 나타낸 단면도,17 is a sectional view showing a first example of a focus ring according to the seventh embodiment;

도 18은 제 7 실시 형태에 따른 포커스 링의 제 2 예를 나타낸 단면도,18 is a sectional view showing a second example of a focus ring according to the seventh embodiment;

도 19는 제 7 실시 형태에 따른 포커스 링의 제 3 예를 나타낸 단면도이다.19 is a cross-sectional view illustrating a third example of the focus ring according to the seventh embodiment.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

2 : 처리 챔버(처리실) 5 : 기재(하부 전극)2: process chamber (process chamber) 5: base material (lower electrode)

5a : 볼록부 5b : 플랜지부5a: convex portion 5b: flange portion

6 : 포커스 링 6a : 저유전율 유전체6: focus ring 6a: low dielectric constant

6a1~6a4 : 분할 부재 6b : 내플라즈마성 유전체6a1-6a4: Division member 6b: Plasma resistant dielectric

6b1~6b4 : 분할 부재 7 : 절연 링6b1-6b4: Split member 7: Insulation ring

9 : 분할 부재 6a1~6a4의 이음매 10 : 분할 부재 6b1~6b4의 이음매9: seam of splitting members 6a1 to 6a4 10: seam of splitting members 6b1 to 6b4

20 : 샤워 헤드(상부 전극) 51 : 유전체 실 부재20: shower head (upper electrode) 51: dielectric seal member

52 : 유전체 스페이서 61 : 내플라즈마성 코팅52: dielectric spacer 61: plasma resistant coating

Claims (13)

플라즈마 처리를 실시하는 처리실 내에 배치 마련된 전극의 주연부(周緣部)에 부착되는 유전율이 다른 복수의 유전체를 적층한 다층 구조 포커스 링으로서,A multilayer focus ring in which a plurality of dielectrics having different dielectric constants attached to peripheral edges of electrodes disposed in a processing chamber for performing plasma processing are laminated. 유전율이 낮은 저유전율 유전체를 상기 전극측에 배치하고, 유전율이 상기 저유전율 유전체의 유전율 이상이고 상기 저유전율 유전체보다 내플라즈마성이 높은 내플라즈마성 유전체를 상기 처리실의 처리 공간측에 배치한 것A low dielectric constant having a low dielectric constant disposed on the electrode side, and a plasma resistant dielectric having a dielectric constant greater than or equal to that of the low dielectric constant and having higher plasma resistance than the low dielectric constant on the processing space side of the processing chamber. 을 특징으로 하는 포커스 링.Focus ring characterized in that. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 저유전율 유전체 및 상기 내플라즈마성 유전체가 각각 복수의 분할 부재를 연결한 분할형이며,The low dielectric constant and the plasma resistant dielectric are each divided into a plurality of dividing members, 상기 분할 부재의 연결부의 위치가, 상기 저유전율 유전체와 상기 내플라즈마성 유전체에서 다른 것The position of the connecting portion of the splitting member is different from the low dielectric constant and the plasma resistant dielectric 을 특징으로 하는 포커스 링.Focus ring characterized in that. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 전극이 볼록부와, 이 볼록부의 주위에 플랜지부를 갖고,The electrode has a convex portion and a flange portion around the convex portion, 상기 저유전율 유전체가 상기 플랜지부의 테두리의 위를 덮는 것The low dielectric constant covering the edge of the flange portion 을 특징으로 하는 포커스 링.Focus ring characterized in that. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 저유전율 유전체의 수평 방향의 폭이, 상기 플랜지부의 수평 방향의 폭보다 넓거나 좁고, 또한, 상기 내플라즈마성 유전체의 수평 방향의 폭보다 좁은 것을 특징으로 하는 포커스 링.The width in the horizontal direction of the low dielectric constant dielectric is wider or narrower than the width in the horizontal direction of the flange portion and narrower than the width in the horizontal direction of the plasma resistant dielectric. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 포커스 링의 바깥쪽에 절연 링을 더 구비하고,Further provided with an insulating ring on the outside of the focus ring, 상기 포커스 링과 상기 절연 링의 경계면이 열쇠형 혹은 계단 형상인 것The interface between the focus ring and the insulated ring being keyed or stepped 을 특징으로 하는 포커스 링.Focus ring characterized in that. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 절연 링이 다중 구조인 것을 특징으로 하는 포커스 링.Focus ring, characterized in that the insulating ring is a multi-structure. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 볼록부의 측면과, 상기 저유전율 유전체의, 상기 볼록부측에 위치하는 안쪽면과의 사이에, 유전체 실(seal) 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 포커스 링.And a dielectric seal member between the side surface of the convex portion and the inner surface of the low dielectric constant dielectric on the convex portion side. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 유전체 실 부재의 유전율이 상기 내플라즈마성 유전체의 유전율 이하인 것을 특징으로 하는 포커스 링.And a dielectric constant of said dielectric seal member is less than or equal to that of said plasma resistant dielectric. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 유전체 실 부재와 상기 플랜지부의 사이에, 유전체 스페이서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 포커스 링.And a dielectric spacer between the dielectric seal member and the flange portion. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 유전체 스페이서의 유전율이 상기 내플라즈마성 유전체의 유전율 이하인 것을 특징으로 하는 포커스 링.And a dielectric constant of said dielectric spacer is less than or equal to that of said plasma resistant dielectric. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 전극에 고주파가 인가되는 것을 특징으로 하는 포커스 링.A high frequency ring is applied to the electrode. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 저유전율 유전체가 다공질 유전체인 것을 특징으로 하는 포커스 링.And the low dielectric constant is a porous dielectric. 피처리체에 플라즈마 처리를 실시하는 처리실과,A processing chamber in which plasma processing is performed on the target object; 상기 처리실 내에 배치 마련된 상부 전극과,An upper electrode disposed in the processing chamber; 상기 처리실 내의, 상기 상부 전극과 대향하는 위치에 배치 마련되고, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 포커스 링이 부착된 하부 전극The lower electrode arrange | positioned in the process chamber at the position which opposes the said upper electrode, and with the focus ring of Claim 1 or 2. 을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.Plasma processing apparatus comprising a.
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