TWI442500B - Processing vessel and plasma processing device - Google Patents

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TWI442500B
TWI442500B TW097146781A TW97146781A TWI442500B TW I442500 B TWI442500 B TW I442500B TW 097146781 A TW097146781 A TW 097146781A TW 97146781 A TW97146781 A TW 97146781A TW I442500 B TWI442500 B TW I442500B
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Seiji Tanaka
Shingo Deguchi
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Tokyo Electron Ltd
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Description

處理容器及電漿處理裝置
本發明是有關例如對平面板顯示器(FPD)用的玻璃基板等的被處理體進行電漿處理時收容被處理體的處理容器及具備該處理容器的電漿處理裝置。
在以液晶顯示器(LCD)為代表的FPD的製造過程中，是在真空下對玻璃基板等的被處理體實施蝕刻、成膜等的各種處理。為了利用電漿來進行上述處理，而使用具備可抽真空的處理容器之電漿處理裝置。
在電漿處理裝置中因電漿或腐蝕性氣體的作用，金屬製的處理容器的内面有可能受損傷。因此，例如在鋁製的處理容器本體實施陽極氧化處理(防蝕鋁處理)。又，為了防止處理容器本體的損傷，亦可在處理容器的内壁面配備保護構件(襯墊)。有關襯墊(liner)的技術，例如在專利文獻1中提案配備一可沿著形成於處理容器的搬送口的内壁面裝卸的襯墊構件。
但，在電漿處理裝置的處理容器内部，電漿的分布或氣流偏在。因此，在處理容器内部電漿或氣流容易集中的地方，因電漿或腐蝕性氣體的作用，襯墊會局部性的激烈消耗。一旦產生如此的局部性消耗，則襯墊的壽命會變短，在短期間必須替換襯墊。
[專利文獻1]國際公開WO2002/29877號
最近，對FPD用的基板之大型化的要求日益增強，有時甚至以一邊超過2m的巨大基板作為處理對象。對應於基板的大型化，處理容器也會大型化。為了保護如此大型的處理容器，襯墊也會大型化。當大型的襯墊局部性的消耗進展時，必須以短的週期替換襯墊全體。因此，作業時間及襯墊的零件成本増大，造成大的負擔。
本發明是有鑑於上述實情而研發者，其目的是在於提供一種在電漿處理裝置中保護處理容器内面的保護構件的替換作業容易，零件成本亦可壓低之處理容器。
本發明的處理容器，係將被處理體收容於内部來進行電漿處理的處理容器，其特徵為具備：
容器本體，其係具有開口部份；及
保護構件，其係保護上述容器本體，防止電漿及/或腐蝕性氣體所造成的損傷，
上述保護構件係具有：
第1保護構件，其係沿著上述容器本體的内壁面來配設；
第2保護構件，其係於上述開口部份的周圍，可與上述第1保護構件分離裝卸地設置。
在本發明的處理容器中，上述第1保護構件係具有對應於上述容器本體的開口部份的大小之開口，直接被安裝於上述容器本體，上述第2保護構件可形成比上述第1保護構件還要小片，重疊於上述第1保護構件來安裝。
又，本發明的處理容器中，可在上述第2保護構件的表面設置具有電漿腐蝕耐性的陶瓷噴塗膜。此情況，上述陶瓷噴塗膜可為Y2 O3 或YF3 的噴塗膜。又，可在上述第1保護構件的表面設置防蝕鋁處理的氧化被膜或Al2 O3 噴塗膜。
又，本發明的處理容器中，上述保護構件更具有沿著上述開口部份的内壁面來配設之筒狀的第3保護構件，上述第3保護構件的端部與上述第1保護構件的端部係成為接合部份的剖面之兩構件的境界線為非直線性地形成之嵌合構造來接合，可使該接合部份為上述第2保護構件所覆蓋。
又，本發明的處理容器中，上述保護構件更具有沿著上述開口部份的内壁面來配設之筒狀的第3保護構件，
上述第3保護構件係於其一端部具有突出至外側的凸緣部，
上述第1保護構件係於其開口端具有階部，
上述第3保護構件與上述第1保護構件係藉由上述凸緣部與上述階部嵌合來接合，可使該接合部份為上述第2保護構件所覆蓋。
此情況，可在上述第3保護構件的表面設置具有電漿腐蝕耐性的陶瓷噴塗膜。此陶瓷噴塗膜可為Y2 O3 或YF3 的噴塗膜。
又，本發明的處理容器中，上述第2保護構件可形成剖面L字形。
又，本發明的處理容器中，上述保護構件可更具有在上述第2保護構件上重疊配設的第4保護構件。此情況，可在上述第4保護構件的表面設置具有電漿腐蝕耐性的陶瓷噴塗膜。此陶瓷噴塗膜可為Y2 O3 或YF3 的噴塗膜。
又，本發明的處理容器中，上述容器本體的開口部份為搬入搬出基板之寬度廣的搬入出口，上述第2保護構件可配設於該搬入出口的兩端部的周圍。
又，本發明的處理容器中，上述容器本體的開口部份也可為窗用的開口。
又，本發明的處理容器可更具備：
排氣口，其係配設於上述容器本體；
整流板，其係調整往上述排氣口的氣流；及
整流板保護構件，其係連設於上述整流板的端部，保護上述整流板，防止往上述排氣口的氣流所造成的損傷。
此情況，可在上述整流板保護構件的表面設置具有電漿腐蝕耐性的陶瓷噴塗膜。此陶瓷噴塗膜可為Y2 O3 或YF3 的噴塗膜。
本發明的電漿處理裝置係具備上述處理容器的電漿處理裝置。
若根據本發明的處理容器，則保護容器本體防止電漿及/或腐蝕性氣體所造成的損傷之保護構件為具備：沿著容器本體的内壁面來配設的第1保護構件、及在電漿或氣流容易集中的容器本體的開口部份的周圍，可與第1保護構件分離裝卸配設的第2保護構件。藉此，即使在第2保護構件產生局部性的消耗時，只要替換第2保護構件即可。因此，可短時間且容易進行以往成為大的負擔之保護構件的替換作業，且可壓低替換頻率及替換零件的費用之效果奏效。
 [第1實施形態]
以下，參照圖面詳細說明有關本發明的實施形態。在此，舉例說明具備本發明的第1實施形態的處理容器之基板處理系統。圖1是概略顯示作為基板處理系統的真空處理系統100的立體圖，圖2是在開放各腔體的蓋體(圖示省略)的狀態下概略顯示内部的平面圖。此真空處理系統100是形成具有複數的製程腔體1a，1b，1c之多腔體構造。真空處理系統100是構成例如對FPD用的玻璃基板(以下簡稱為「基板」)S進行電漿處理的處理系統。另外，FPD是例如為液晶顯示器(LCD)、電激發光(Electro Luminescence;EL)顯示器、電漿顯示器面板(PDP)等。
真空處理系統100是複數的大型腔體連結成十字形。在中央部配置有搬送室3，鄰接於其三方的側面配設有對基板S進行電漿處理的3個製程腔體1a，1b，1c。並且，鄰接於搬送室3的剩下一方的側面配設有裝載鎖定室5。該等3個的製程腔體1a，1b，1c、搬送室3及裝載鎖定室5皆是構成真空腔體。在搬送室3與各製程腔體1a，1b，1c之間設有未圖示的開口部，在該開口部分別配設具有開閉機能的閘閥7a。而且，在搬送室3與裝載鎖定室5之間配設有閘閥7b。閘閥7a，7b是在閉狀態下氣密地密封各腔體之間，且在開狀態下使腔體間連通而可進行基板S的移送。並且，在裝載鎖定室5與外部的大氣環境之間亦配備有閘閥7c，在閉狀態下維持裝載鎖定室5的氣密性，且在開狀態下可在裝載鎖定室5内與外部之間進行基板S的移送。
在裝載鎖定室5的外側設有2個的匣盒索引器(cassette indexer)9a，9b。在各匣盒索引器9a，9b之上分別配置有收容基板S的匣盒11a，11b。在各匣盒11a，11b内，基板S會在上下取間隔配置成多段。並且，各匣盒11a，11b是藉由昇降機構部13a，13b來分別構成昇降自如。本實施形態是例如構成可在匣盒11a收容未處理基板，在他方的匣盒11b收容處理完成基板。
在該等2個的匣盒11a，11b之間設有用以搬送基板S的搬送裝置15。此搬送裝置15是具備：作為設於上下2段的基板保持具之叉子17a及叉子17b、及可進出、退避及旋轉地支持該等叉子17a，叉子17b的驅動部19、及支持該驅動部19的支持台21。
製程腔體1a，1b，1c是構成可將其内部空間維持於所定的減壓環境(真空狀態)。在各製程腔體1a，1b，1c内，如圖2所示，配備作為載置基板S的載置台之基座105。而且，各製程腔體1a，1b，1c是在將基板S載置於基座105的狀態下，對基板S進行例如真空條件的蝕刻處理、灰化處理、成膜處理等的電漿處理。
本實施形態可在3個的製程腔體1a，1b，1c進行同種的處理，或在每個製程腔體進行相異種類的處理。另外，製程腔體的數量並非限於3個，亦可為4個以上。
搬送室3是構成可與真空處理室的製程腔體1a～1c同樣保持於所定的減壓環境。在搬送室3中，如圖2所示，配設有搬送裝置23。搬送裝置23是構成可旋轉，具備可進出‧退避搬送基板S的梳齒狀的叉子25。然後，藉由搬送裝置23在3個的製程腔體1a，1b，1c及裝載鎖定室5之間進行基板S的搬送。
搬送裝置23是具備設於上下2段的搬送機構，構成可分別獨立進行基板S的出入。
裝載鎖定室5是構成與製程腔體1a～1c及搬送室3同樣可保持於所定的減壓環境。裝載鎖定室5是用以在處於大氣環境的匣盒11a，11b與減壓環境的搬送室3之間進行基板S的授受者。裝載鎖定室5是基於重複大氣環境與減壓環境的關係，極力縮小其内容積。在裝載鎖定室5中，基板収容部27是被設成上下2段(在圖2中僅顯示上段)，在各基板収容部27中，支持基板S的複數個緩衝器28是取間隔設置。該等緩衝器28彼此間的間隙是形成梳齒狀的叉子(例如叉子25)的退避溝。並且，在裝載鎖定室5内設有抵接於矩形狀的基板S的彼此對向的角部附近來進行對位的***29。
如圖2所示，真空處理系統100的各構成部是形成連接至控制部30來控制的構成(在圖1是省略圖示)。控制部30是具備：具備CPU的控制器31、及使用者介面32以及記憶部33。控制器31是統括控制真空處理系統100中，例如製程腔體1a～1c、搬送裝置15、搬送裝置23等的各構成部。使用者介面32是由工程管理者為了管理真空處理系統100而進行命令的輸入操作等的鍵盤、及使真空處理系統100的操業狀況可視化而顯示的顯示器等所構成。在記憶部33中保存有用以藉由控制器31的控制來實現執行於真空處理系統100的各種處理的控制程式(軟體)或記錄有處理條件資料等的處方。使用者介面32及記憶部33是被連接至控制器31。
然後，因應所需，以來自使用者介面32的指示等來從記憶部33叫出任意的處方，而使控制器31執行，藉此在控制器31的控制下，進行真空處理系統100的所望處理。
上述控制程式或處理條件資料等的處方，可利用儲存於電腦讀取可能的記憶媒體，例如CD-ROM、硬碟、軟碟、快閃記憶體等的狀態者。或，可由其他的裝置例如經由專用線路使隨時傳送上線利用。
其次，說明有關以上那樣構成的真空處理系統100的動作。
首先，使搬送裝置15的2個叉子17a，17b進退驅動，從收容未處理基板的匣盒11a來接受基板S，分別載置於裝載鎖定室5的上下2段的基板収容部27的緩衝器28。
使叉子17a，17b退避後，關閉裝載鎖定室5的大氣側的閘閥7c。然後，將裝載鎖定室5内予以排氣，而使内部減壓至所定的真空度。其次，開啟搬送室3與裝載鎖定室5之間的閘閥7b，而藉由搬送裝置23的叉子25來接受被收容於裝載鎖定室5的基板収容部27的基板S。
其次，藉由搬送裝置23的叉子25來將基板S搬入至製程腔體1a，1b，1c的其中之一，交接至基座105。然後，在製程腔體1a，1b，1c内對基板S實施蝕刻等的所定處理。其次，處理完成的基板S從基座105交接至搬送裝置23的叉子25，從製程腔體1a，1b，1c搬出。
然後，基板S是以和上述相反的路徑，經由裝載鎖定室5，利用搬送裝置15來收容於匣盒11b。另外，亦可使處理完成的基板S回到原來的匣盒11a。
其次，一邊參照圖3～圖5一邊說明有關本實施形態的處理容器、及具備此處理容器的本發明之一實施形態的電漿蝕刻裝置。圖3是表示可適用製程腔體1a，1b或1c的電漿蝕刻裝置200的概略構成的剖面圖。圖4是表示電漿蝕刻裝置200的處理容器101的内部構成的圖面。圖5是表示處理容器101的内部構成的水平剖面圖。
如圖3所示，電漿蝕刻裝置200是構成為對矩形的基板S進行蝕刻的電容耦合型的平行平板電漿蝕刻裝置。
此電漿蝕刻裝置200是具有例如表面被防蝕鋁處理(陽極氧化處理)的鋁所構成的成形為角筒形狀的處理容器101。處理容器101的本體(容器本體)是藉由底壁101a、4方的側壁101b，101c，101d，101e及蓋體101f所構成。在壁101b的内面配設有作為板狀的保護構件之襯墊201a～201d，在壁101c的内面配設有同襯墊203a～203c，在壁101d的内面配設有同襯墊205a~205c，在壁101e的内面配設有同襯墊207a～207c(參照圖5)。
蓋體101f是藉由未圖示的開閉機構來構成可開閉。在關閉蓋體101f的狀態下，蓋體101f與側壁101b，101c，101d，101e的接合部份是藉由密封構件102來密封，確保處理容器101内的氣密性。
在處理容器101内的底部配置有框形狀的絕緣構件103。在絕緣構件103上設有可載置基板S的載置台之基座105。
亦為下部電極的基座105是具有基材107。基材107是例如以鋁或不鏽鋼(SUS)等的導電性材料所形成。基材107是配置於絕緣構件103上，在兩構件的接合部份配備有O型環等的密封構件113，而維持氣密性。絕緣構件103與處理容器101的底壁101a之間亦藉由密封構件114來維持氣密性。基材107的側部外周是藉由絕緣構件117來包圍。藉此，確保基座105的側面的絕緣性，防止電漿處理時的異常放電。
在基座105的上方設有與該基座105平行且對向而具有作為上部電極的機能之淋浴頭131。淋浴頭131是被處理容器101的上部的蓋體101f所支持。淋浴頭131是成中空狀，在其内部設有氣體擴散空間133。並且，在淋浴頭131的下面(與基座105的對向面)形成有吐出處理氣體的複數個氣體吐出孔135。此淋浴頭131是被接地，與基座105一起構成一對的平行平板電極。
在淋浴頭131的上部中央附近設有氣體導入口137。在此氣體導入口137連接處理氣體供給管139。在此處理氣體供給管139經由2個的閥141，141及質量流控制器143來連接供給蝕刻用的處理氣體之氣體供給源145。處理氣體，例如除了鹵素系氣體或O2 氣體以外，可使用Ar氣體等的稀有氣體等。
在上述處理容器101的底部的4個角落，排氣口151形成於4處。在排氣口151連接排氣管153，此排氣管153是被連接至排氣裝置155。排氣裝置155是例如具備渦輪分子泵等的真空泵，藉此可將處理容器101内抽真空至所定的減壓環境。
並且，在處理容器101的側壁101b設有作為在該側壁101b貫通形成的開口部之基板搬送用開口161。此基板搬送用開口161是藉由閘閥7a來開閉(參照圖1及圖2)。然後，可在開啟此閘閥7a的狀態下使基板S搬送於與隣接的搬送室3之間(參照圖1及圖2)。而且，在處理容器101的側壁101c～101e設有作為貫通該等的側壁101c～101e形成的開口部之窗用開口163。在各窗用開口163安裝透明的石英板165。
在基座105的基材107連接給電線171。在此給電線171經由匹配箱(M.B.)173來連接高頻電源175。藉此，從高頻電源175例如供給13.56MHz的高頻電力至作為下部電極的基座105。另外，給電線171是經由形成於底壁101a的開口177來導入至處理容器内。
並且，在基座105的側方設有作為控制處理容器101内的氣流的整流板之導流板181。導流板181是對應於平面四角形的基座105的4邊來設置4片。各導流板181是藉由從處理容器101的底壁101a立設的絕緣壁183及絕緣壁185來大致水平支持。從淋浴頭131的氣體吐出孔135往基座105上的基板S供給的處理氣體是在基板S的表面擴散於四方，藉由導流板181的整流作用來往設於處理容器101的底部4處的排氣口151一面形成氣流一面排氣。
其次，說明有關以上那樣構成的電漿蝕刻裝置200的處理動作。首先，在閘閥7a開放的狀態下，被處理體的基板S會藉由搬送裝置23的叉子25從搬送室3經由基板搬送用開口161來搬入至處理容器101内。基板S是在被支持於搬送裝置23的叉子25的狀態下移送。然後，從叉子25往基座105進行基板S的交接。然後，關閉閘閥7a，藉由排氣裝置155來將處理容器101内抽真空至所定的真空度。
其次，開放閥141，使處理氣體從氣體供給源145經由處理氣體供給管139、氣體導入口137來導入至淋浴頭131的氣體擴散空間133。此時，藉由質量流控制器143來進行處理氣體的流量控制。導入至氣體擴散空間133的處理氣體更經由複數的吐出孔135來對載置於基座105上的基板S均一地吐出，將處理容器101内的壓力維持於所定的值。
在此狀態下，高頻電力會從高頻電源175經由匹配箱173來施加於基座105。藉此，在作為下部電極的基座105與作為上部電極的淋浴頭131之間產生高頻電場，處理氣體會解離而電漿化。藉由此電漿來對基板S實施蝕刻處理。
在實施蝕刻處理後，停止來自高頻電源175的高頻電力的施加，停止氣體導入後，將處理容器101内減壓至所定的壓力。其次，開放閘閥7a，從基座105交接基板S至搬送裝置23的叉子25，從處理容器101的基板搬送用開口161搬出至搬送室3。藉由以上的操作，完成對基板S的蝕刻處理。
圖4是表示第1實施形態的處理容器101的内部圖面。在此是圖示處理容器101之具有基板搬送用開口161的側壁101b及具有窗用開口163的側壁101c的内面。
具有基板搬送用開口161的側壁101b的内面是藉由作為保護構件的襯墊201a，201b，201c，201d來覆蓋。作為第2保護構件的襯墊201a及201c是分別保護形成橫長(寬度廣)的基板搬送用開口161的兩端的角落部161a的周圍的内壁面。作為第1保護構件的襯墊201b，201d是保護形成橫長的基板搬送用開口161的中央附近的直線部份161b的周圍的内壁面。
在電漿蝕刻裝置200的内部發生的電漿是比形成橫長的基板搬送用開口161的直線部份161b更容易集中於兩端附近的角落部161a。因此，在以一片大型的襯墊來保護側壁101b時，在基板搬送用開口161的角落部161a的周圍消耗劇烈，在直線部份161b的周圍是消耗的進展緩慢。若配合角落部161a周圍的消耗來進行襯墊的替換，則替換頻率會變多，替換零件的費用也會増大。
於是，本實施形態是將配備於側板101b的保護構件予以4分割成覆蓋基板搬送用開口161的角落部161a周圍的襯墊201a，襯墊201c、及覆蓋基板搬送用開口161的直線部份161b的襯墊201b，襯墊201d。若比較覆蓋基板搬送用開口161的角落部161a的襯墊201a，201c、及覆蓋直線部份161b的襯墊201b，201d，則襯墊201a，201c較容易受損，替換週期短。藉由如此的分割構造，可只替換消耗激烈的襯墊201a，201c，有別於與該等相較下消耗的進展緩慢的襯墊201b，201d。
襯墊201a～201d的厚度是例如可為3～5mm的範圍内。又，亦可使容易受電漿的損傷之襯墊201a，201c的厚度比襯墊201b，201d的厚度更大。
襯墊201a～201d是例如可使用與構成處理容器101的側壁101b～101e同樣的材質例如鋁等在基材表面實施防蝕鋁處理(陽極氧化處理)者。又，襯墊201a～201d較理想是使用在鋁等的基材表面形成具有電漿腐蝕耐性的陶瓷噴塗膜者。具有電漿腐蝕耐性的陶瓷噴塗膜，例如可使用Y2 O3 噴塗膜、YF3 噴塗膜、Al2 O3 噴塗膜、B4 C噴塗膜等。該等之中亦以具有良好的電漿腐蝕耐性的Y2 O3 噴塗膜或YF3 噴塗膜更為理想。
本實施形態亦可按各襯墊來改變覆蓋其表面的保護膜(例如防蝕鋁處理的氧化被膜或陶瓷噴塗膜等)的種類。例如，有關電漿容易集中的角落部161a周圍的襯墊201a，201c是以Y2 O3 噴塗膜或YF3 噴塗膜等具有高電漿腐蝕耐性的陶瓷噴塗膜來被覆表面，有關其他的部份例如襯墊201b，201d則是以Al2 O3 噴塗膜或防蝕鋁處理的氧化被膜來被覆表面。藉由使用如此在電漿容易集中的角落部161a周圍以具有高電漿腐蝕耐性的陶瓷噴塗膜來被覆的襯墊201a，201c，可減少被小分割的襯墊201a，201c的替換次數。另外，暴露於氧化還元反應激烈的BCl3 氣體環境的部位亦可使用表面不具氧化被膜的金屬或不鏽鋼等的合金。
上述陶瓷噴塗膜是若其膜厚過厚則容易剝離，因此例如可為50μm～200μm的範圍内的膜厚。
襯墊201a～201d是裝卸自如地安裝於側壁101b。將襯墊201a～201d安裝於側壁101b的方法並無特別加以限定。例如只要以螺絲等的固定手段在側壁101b接合襯墊201a～201d即可。另外，若未取得電性接地的側壁101b與襯墊201a～201d的導通，襯墊201a～201d形成電性浮動狀態，則電荷會積蓄於該等而成為異常放電的原因，更有時在處理容器101内產生的電漿的安定性受損。因此，較理想是確保側壁101b與襯墊201a～201d之間的導通。為了確保側壁101b與襯墊201a～201d的導通，亦可在側壁101b與各襯墊201a～201d之間，例如分別配備纏繞隔離線材(spiral shield)等的導通構件。
在處理容器101中，具有窗用開口163的側壁101c的内面是被作為保護構件的襯墊203a，203b，203c所覆蓋。作為第2保護構件的襯墊203b是保護側壁101c的窗用開口163周圍的内壁面。作為第1保護構件的襯墊203a，203b是保護未形成有窗用開口163部份的側壁101c的内壁面。
在電漿蝕刻裝置200的内部發生的電漿是容易集中於具有角落的窗用開口163的緣部163a。因此，在以一片的大型襯墊來保護側壁101c時，在窗用開口163的周圍消耗激烈，離開窗用開口163的部位則是消耗的進展緩慢。若配合窗用開口163周圍的消耗來進行襯墊的替換，則替換頻率會變多，替換零件的費用也會増大。
於是，本實施形態是將配備於側壁101c的保護構件予以3分割成覆蓋窗用開口163周圍的襯墊203b、及覆蓋離開窗用開口163的部位的襯墊203a，203c。若比較覆蓋窗用開口163周圍的襯墊203b及其兩側的襯墊203a，203c，則襯墊203b較容易受損，替換週期短。藉由如此的分割構造，可只替換消耗激烈的襯墊203b，有別於消耗的進展緩慢的襯墊203a，203c。
襯墊203a～203c可使用與上述襯墊201a～201d同樣材質、構成者。例如，有關在電漿容易集中的窗用開口163的周圍所配備的襯墊203b較理想是使用在鋁等的基材表面具有良好的電漿腐蝕耐性的Y2 O3 噴塗膜或YF3 噴塗膜等的陶瓷噴塗膜者。另一方面，有關相較於襯墊203b電漿的集中不易發生的位置所配備的襯墊203a，203c則是可用Al2 O3 噴塗膜或防蝕鋁處理的氧化被膜來被覆表面。當然，亦可在襯墊203a～203c皆形成防蝕鋁處理的氧化被膜作為保護膜，或形成同材質的陶瓷噴塗膜。並且，較理想是在襯墊203a，203b，203c與側壁101c之間，例如藉由纏繞隔離線材等的導通構件來謀求導通。
另外，雖說明省略，但實際與側壁101c同樣，在處理容器101的側壁101d是配備有作為保護構件的襯墊205a，205b，205c，在側壁101e配備有襯墊207a，207b，207c。而且，窗用開口163周圍的襯墊205b及襯墊207b是與其他的部份形成可分割。
又，如圖5所示，本實施形態的處理容器101是在基座105的周圍所配備的導流板181的兩端設有作為整流板保護構件的拼接板209。從淋浴頭131往基板S供給的氣流是在衝突於基板S而一旦往和基板S平行的方向改變流向後，更在導流板181的端部附近往下方的排氣口151改變流向。因此，結果在導流板181的兩端部形成氣流集中。所以，腐蝕性氣體等所造成的消耗，是導流板181的兩端部要比其他的部位激烈。
於是，本實施形態是在導流板181的兩端部設置拼接板209。拼接板209是形成平板狀，在導流板181的兩端例如以螺絲等的固定手段來連結。藉由如此在導流板181的兩端延設拼接板209，可使導流板181本體的劣化速度變慢。並且，拼接板209劣化時，只要替換拼接板209即可，因此比起替換導流板181全體，不但替換作業容易，且可大幅度壓低零件費用。
導流板181及拼接板209可使用與上述襯墊201a～201d同樣的材質者。例如，有關氣流容易集中的部位所配備的拼接板209較理想是使用在鋁等的基材表面形成具有良好的電漿腐蝕耐性的Y2 O3 噴塗膜或YF3 噴塗膜等的陶瓷噴塗膜者。另一方面，有關導流板181是可用Al2 O3 噴塗膜或防蝕鋁處理的氧化被膜來被覆表面。當然，亦可在導流板181及拼接板209皆形成防蝕鋁處理的氧化被膜作為保護膜，或形成同材質的陶瓷噴塗膜。
以上，本實施形態是採用在處理容器101内電漿容易集中的開口部份的周圍，將作為第2保護構件的襯墊201a，201c及襯墊203b，205b，207b配設成可與其他的部份分離裝卸的構成。藉由該構成，在形成小片的襯墊201a，201c或襯墊203b，205b，207b發生局部的損傷時，只要替換襯墊201a，201c或襯墊203b，205b，207b即可。因此，可短時間容易進行以往負擔大的襯墊替換作業，且替換頻率及替換零件的費用亦可壓低。
又，本實施形態是在處理容器101内氣流容易集中的導流板181的兩端設置裝卸可能的拼接板209。藉此，可保護導流板181來使零件壽命長期化，且當拼接板209消耗時，只要替換拼接板209即可。由於小片的拼接板209的替換作業容易，因此替換作業時間短，替換零件的費用也可壓低。
[第2實施形態]
其次，一邊參照圖6～圖11，一邊說明有關本發明的第2實施形態。圖6是表示本發明的第2實施形態的處理容器的内部圖面。在此是圖示處理容器101之具有基板搬送用開口161的側壁101b及具有窗用開口163的側壁101c的内壁面。
具有基板搬送用開口161的側壁101b的内面是藉由作為第1保護構件的板狀主襯墊211來覆蓋而加以保護，避免受到電漿或腐蝕性氣體的影響。主襯墊211是具有對應於基板搬送用開口161的大小之開口。
在基板搬送用開口161的兩端的角落部161a周圍，重疊於主襯墊211上，形成比主襯墊211更小片的第2保護構件的輔助襯墊301a，301b會被雙重地配備。亦即，在基板搬送用開口161的角落部161a周圍是形成主襯墊211與輔助襯墊301a或301b的雙重貼合構造。
輔助襯墊301a，301b是配合基板搬送用開口161的角落部161a的形狀來形成字形(U字形)，可裝卸地設於側壁101b。
圖7是表示在配備有輔助襯墊301a(301b)的基板搬送用開口161的角落部161a附近的剖面構造。在基板搬送用開口161的内面***有成橫向寬度廣的筒狀之角筒襯墊213作為第3保護構件。角筒襯墊213是對主襯墊211大致垂直配備。角筒襯墊213是以未圖示的螺絲等的固定手段來固定於側壁101b。
在角筒襯墊213的端部形成有往外側突出的小凸緣部213a。另一方面，在主襯墊211的開口緣(開口端部)形成有缺口階部211a。然後，角筒襯墊213的小凸緣部213a會與主襯墊211的缺口階部211a嵌合，而使主襯墊211與角筒襯墊213接合。亦即，主襯墊211的端部與角筒襯墊213的端部是成為接合部份的剖面之兩構件的境界線為非直線性地形成之嵌合構造來接合。
輔助襯墊301a(301b)是以能夠從内側覆蓋主襯墊211與角筒襯墊213的上述接合部位之方式重疊於主襯墊211配備。輔助襯墊301a(301b)是藉由貫通主襯墊211的螺絲401來固定於側壁101b。藉由此螺絲401，可確保輔助襯墊301a(301b)及主襯墊211與側壁101b的導通。藉此，輔助襯墊301a(301b)與主襯墊211可被維持於接地電位。另外，基於確保側壁101b與主襯墊211及輔助襯墊301a(301b)之間的導通目的，亦可在該等之間例如配備纏繞隔離線材等的導通構件。
如上述般，發生於電漿蝕刻裝置200的内部之電漿是比起基板搬送用開口161的中央的直線部份161b更容易集中於兩端的角落部161a。因此，本實施形態是在側壁101b的基板搬送用開口161的角落部161a的周圍，重疊於主襯墊211上來配備輔助襯墊301a(301b)。藉由如此將容易因電漿而受損之處的襯墊形成雙重構造，可防止角落部161a周圍的主襯墊211消耗，減少主襯墊211的替換次數。又，由於容易受損的部份所配備的輔助襯墊301a，301b要比主襯墊211小片，因此替換作業容易，相較於替換主襯墊211全體時，可壓低替換時間及零件費用。
而且，不僅輔助襯墊301a，301b，連主襯墊211及角筒襯墊213也不一體成型，藉由別構件來分割形成，因此除了加工容易可壓低製造成本以外，各構件的替換作業也可容易進行。本實施形態是將主襯墊211與角筒襯墊213的接合部份設成主襯墊211的缺口階部211a與角筒襯墊213的小凸緣部213a的嵌合構造。分割形成主襯墊211與角筒襯墊213時，若零件加工精度或組裝精度不足或電漿蝕刻處理中的熱膨脹等原因造成接合部份產生間隙，則在該接合部份容易發生異常放電。因此，藉由將接合部份的構造形成上述那樣的嵌合構造，不易產生接合部份的異常放電。而且，更藉由從接合部份的上方安裝輔助襯墊301a(301b)，可確實地防止接合部份的異常放電發生。
主襯墊211或輔助襯墊301a，301b可使用與第1實施形態的襯墊201a～201d同樣的材質者。例如，覆蓋電漿容易集中的基板搬送用開口161的内周面的角筒襯墊213，或覆蓋同角落部161a的周圍的輔助襯墊301a，301b，較理想是使用在鋁等的基材表面形成具有良好的電漿腐蝕耐性的Y2 O3 噴塗膜或YF3 噴塗膜等的陶瓷噴塗膜者。圖7的A部份的擴大圖為顯示輔助襯墊301a(301b)是在鋁基材501的表面形成Y2 O3 噴塗膜503的狀態。另一方面，相較於角筒襯墊213或輔助襯墊301a，301b不易直接受電漿影響的主襯墊211則是可用Al2 O3 噴塗膜或防蝕鋁處理的氧化被膜來被覆表面。當然，亦可在主襯墊211、角筒襯墊213及輔助襯墊301a，301b皆形成防蝕鋁處理的氧化被膜作為保護膜，或形成同材質的陶瓷噴塗膜。
圖8是本實施形態的變形例之基板搬送用開口161的角落部161a附近的擴大圖。圖9是表示圖8的IX-IX線的剖面構造。此變形例是在基板搬送用開口161的角落部161a的兩端(僅一端圖示)，以能夠覆蓋開口緣部的方式重疊於主襯墊211來配備一形成字形(U字形)的第2保護構件的輔助襯墊303。另外，主襯墊211的構成是與上述同樣。
在基板搬送用開口161的内面配備有與主襯墊211正交而作為第3保護構件之橫向寬度廣的筒狀的角筒襯墊213。此角筒襯墊213的構成、及主襯墊211與角筒襯墊213的接合構造及其作用是如上述般。
剖面視L字形的輔助襯墊303是在基板搬送用開口161的角落部161a，以能夠從内側覆蓋主襯墊211與角筒襯墊213的上述接合部位之方式重疊於角部來配備。輔助襯墊303是藉由螺絲402來固定於角筒襯墊213。藉由使輔助襯墊303的剖面形狀形成L字形，可容易安裝在形成於基板搬送用開口161的緣部的角部，且具有容易被覆主襯墊211與角筒襯墊213的接合部份之優點。
本變形例是在電漿容易集中的基板搬送用開口161的角落部161a配備輔助襯墊303。藉由如此的構造，可防止主襯墊211及角筒襯墊213的消耗，且確實地防止來自兩構件的接合部份的異常放電。輔助襯墊303可使用與第1實施形態的襯墊201a～201d同樣的材質者。例如，電漿容易集中的部位所配備的輔助襯墊303較理想是使用在鋁等的基材表面形成具有良好的電漿腐蝕耐性的Y2 O3 噴塗膜或YF3 噴塗膜等的陶瓷噴塗膜者。有關主襯墊211及角筒襯墊213可使用與上述同樣的構成者。
再參照圖6。具有窗用開口163的側壁101c的内面是被作為第1保護構件的板狀主襯墊215所覆蓋而加以保護，避免受電漿或腐蝕性氣體的影響。主襯墊215是具有對應於窗用開口163的大小之開口。
在窗用開口163的周圍，重疊於主襯墊215上而作為第2保護構件的小片輔助襯墊305會被雙重地配備。亦即，窗用開口163的周圍是形成主襯墊215與輔助襯墊305的雙重貼合構造。
輔助襯墊305是具有對應於窗用開口163的大小的開口，全體形成框緣形(框狀)，可裝卸地設於側壁101c。
圖10是表示配設有輔助襯墊305的窗用開口163附近的剖面構造。在窗用開口163的内面***有作為第3保護構件之形成角筒狀的角筒襯墊217。角筒襯墊217是對主襯墊215大致垂直配備。角筒襯墊217是以未圖示的螺絲等的固定手段來固定於側壁101c。
在角筒襯墊217的端部形成有往外側突出的小凸緣部217a。另一方面，在主襯墊215的開口緣部(開口端部)形成有缺口階部215a。然後，可使角筒襯墊217的小凸緣部217a與主襯墊215的缺口階部215a嵌合，而來接合主襯墊215與角筒襯墊217。亦即，主襯墊215的端部與角筒襯墊217的端部是成為接合部份的剖面之兩構件的境界線為非直線性地形成之嵌合構造來接合。
形成剖面視L字形的輔助襯墊305是以能夠從内側覆蓋主襯墊215與角筒襯墊217的上述接合部位之方式重疊於主襯墊215來配備。藉由使輔助襯墊305的剖面形成L字形，可容易安裝在形成於窗用開口163的緣部的角部，且具有容易被覆主襯墊215與角筒襯墊217的接合部份之優點。輔助襯墊305是藉由貫通主襯墊215的螺絲403來固定於側壁101c。藉由此螺絲403，可確保輔助襯墊305及主襯墊215與側壁101c的導通。藉此，輔助襯墊305與主襯墊215會被維持於接地電位。另外，基於確保側壁101c與主襯墊215及輔助襯墊305之間的導通目的，亦可在該等之間例如配備纏繞隔離線材等的導通構件。
如上述般，發生於電漿蝕刻裝置200的内部之電漿是容易集中於窗用開口163的緣部163a。因此，本實施形態是在窗用開口163的周圍，重疊於主襯墊215上來配置輔助襯墊305。藉由如此將容易因電漿而受損之處的襯墊形成雙重構造，可在窗用開口163的周圍防止主襯墊215的消耗，減少主襯墊215的替換次數。又，由於容易受損的部份所配備的輔助襯墊305要比主襯墊215小片，因此替換作業容易，相較於替換主襯墊215全體時，可壓低替換時間及零件費用。
而且，不僅輔助襯墊305，連主襯墊215及角筒襯墊217也不一體成型，藉由別構件來分割形成，因此除了加工容易可壓低製造成本以外，各構件的替換作業也可容易進行。又，本實施形態是將主襯墊215與角筒襯墊217的接合部份設成主襯墊215的缺口階部215a與角筒襯墊217的小凸緣部217a的嵌合構造，在其上安裝輔助襯墊305。藉此，可確實地防止分割形成主襯墊215及角筒襯墊217所造成容易產生來自接合部份的異常放電。
主襯墊215、角筒襯墊217或輔助襯墊305可使用與第1實施形態的襯墊201a～201d同樣的材質者。例如，有關覆蓋電漿容易集中的窗用開口163的内周面的角筒襯墊217或覆蓋同緣部163a的輔助襯墊305較理想是使用在鋁等的基材表面形成具有良好的電漿腐蝕耐性的Y2 O3 噴塗膜或YF3 噴塗膜等的陶瓷噴塗膜者。另一方面，有關相較於角筒襯墊217或輔助襯墊305不易直接受到電漿影響的主襯墊215可用Al2 O3 噴塗膜或防蝕鋁處理的氧化被膜來被覆表面。當然，亦可在主襯墊215、角筒襯墊217及輔助襯墊305皆形成防蝕鋁處理的氧化被膜作為保護膜，或形成同材質的陶瓷噴塗膜。
圖11是表示本實施形態的變形例之窗用開口163附近的剖面構造。本變形例是形成3重構造，亦即在作為第1保護構件的主襯墊215上配備有作為第2保護構件的輔助襯墊307，更重疊於其上而配備有作為第4保護構件的輔助襯墊309。另外，主襯墊215的構成是與上述同樣。
在窗用開口163的内面配備有與主襯墊215正交而作為第3保護構件之角筒狀的角筒襯墊217。角筒襯墊217是藉由未圖示的螺絲來固定於側壁101c。主襯墊215與角筒襯墊217的接合構造及其作用是如上述般。
在窗用開口163的周圍，具有開口的平板狀的輔助襯墊307是重疊於主襯墊215來配備。而且，剖面L字形的框緣狀(框狀)的輔助襯墊309是以能夠覆蓋主襯墊215、輔助襯墊307及角筒襯墊217的方式來配備。輔助襯墊309是藉由貫通輔助襯墊307及主襯墊215之未圖示的螺絲來固定於側壁101c。藉由輔助襯墊309的剖面形成L字形，可容易安裝在形成於窗用開口163的緣部的角部，且具有容易被覆主襯墊215、角筒襯墊217及輔助襯墊309的接合部份之優點。
於確保導通的目的下，在主襯墊215與角筒襯墊217之間介在配備有作為導通構件的纏繞隔離線材404。且亦於同樣的目的下，在主襯墊215與輔助襯墊307之間介在配備有纏繞隔離線材405。更於同樣的目的下，在輔助襯墊307與輔助襯墊309之間介在配備有纏繞隔離線材406。藉由纏繞隔離線材404～406來確保角筒襯墊217、主襯墊215、輔助襯墊307及輔助襯墊309的導通。另外，如上述般，角筒襯墊217是被螺絲固定於側壁101c，因此經由此螺絲(圖示省略)來使角筒襯墊217、主襯墊215、輔助襯墊307，309形成接地電位而防止異常放電。
本變形例是形成在主襯墊215上配備有輔助襯墊307，更重疊於其上配備有輔助襯墊309的3重構造。藉由如此的3重構造，可在電漿容易集中的窗用開口163的緣部163a防止主襯墊215及角筒襯墊217的消耗，且可確實防止來自兩構件的接合部份的異常放電。因此，可減少主襯墊215的替換次數。
並且，在窗用開口163的周圍，將替換零件的輔助襯墊細分化配備成輔助襯墊307及輔助襯墊309，因此該等的替換作業容易，相較於替換主襯墊215全體時，可壓低替換時間及零件費用。
輔助襯墊307，輔助襯墊309可使用與第1實施形態的襯墊201a～201d同樣材質者。例如，在電漿容易集中的部位所配備的輔助襯墊307及輔助襯墊309較理想是使用在鋁等的基材表面形成具有良好的電漿腐蝕耐性的Y2 O3 噴塗膜或YF3 噴塗膜等的陶瓷噴塗膜者。另外，亦可在輔助襯墊307及輔助襯墊309形成各相異材質的陶瓷噴塗膜。有關主襯墊215及角筒襯墊217可使用與上述同樣的構成者。
另外，圖示及說明雖省略，但實際有關處理容器101的側壁101d及101e亦於窗用開口163的周圍具有與側壁101c同樣的襯墊構造。
如以上那樣，本實施形態是在處理容器101内電漿或氣流容易集中的部份，將作為保護構件的襯墊設成主襯墊(主襯墊211，215)及輔助襯墊(輔助襯墊301a，301b，303，305，307，309)的二層以上的多重構造，且將輔助襯墊形成小片。藉由該構成，可降低主襯墊的替換頻率，容易進行輔助襯墊的替換作業。並且，替換零件的費用亦可壓低。
本實施形態的其他構成、作用及效果是與第1實施形態同樣。
以上為說明本發明的實施形態，但本發明並非限於上述實施形態，亦可實施各種的變形。例如，上述實施形態雖是舉對下部電極(基材107)施加高頻電力的RIE型的電容耦合型平行平板電漿蝕刻裝置為例來進行說明，但亦可為對上部電極施加高頻電力的型，或非限於電容耦合型，亦可為電感耦合型。
又，本發明的處理容器並非限於以FPD用基板作為處理對象的電漿蝕刻裝置，例如亦可為以半導體晶圓作為對象者，或非限於電漿蝕刻裝置，例如亦可適用於電漿灰化裝置、電漿CVD裝置等其他的電漿處理裝置。
又，作為上述實施形態所示的保護構件之襯墊(主襯墊、角筒襯墊及輔助襯墊)的形狀、或往側壁的固定方法、及襯墊彼此間的接合構造，終究是其一例，尚存多數的變形例，該等亦屬本發明的技術範圍。
1a，1b，1c．．．製程腔體
3．．．搬送室
5．．．裝載鎖定室
100．．．真空處理系統
101．．．處理容器
101a．．．底壁
101b～101d．．．側壁
101f．．．蓋體
105．．．基座
151．．．排氣口
161．．．基板搬送用開口
161a．．．角落部
163．．．窗用開口
163a．．．緣部
201a～201d．．．襯墊
203a～203c．．．襯墊
圖1是概略顯示真空處理系統的立體圖。
圖2是圖1的真空處理系統的平面圖。
圖3是表示電漿蝕刻裝置的概略構成的剖面圖。
圖4是說明本發明的第1實施形態的電漿蝕刻裝置的内部構造的圖面。
圖5是說明電漿蝕刻裝置的内部構造的水平剖面圖。
圖6是說明本發明的第2實施形態的電漿蝕刻裝置的内部構造的圖面。
圖7是表示輔助襯墊的配置例的要部剖面圖。
圖8是表示輔助襯墊的配置例的要部擴大圖。
圖9是表示輔助襯墊的配置例的要部剖面圖。
圖10是表示輔助襯墊的配置例的要部剖面圖。
圖11是表示輔助襯墊的配置例的要部剖面圖。
101a．．．底壁
101b，101c．．．側壁
105．．．基座
151．．．排氣口
161．．．基板搬送用開口
161a．．．角落部
161b．．．直線部份
163．．．窗用開口
163a．．．緣部
177．．．開口
201a～201d．．．襯墊
203a～203c．．．襯墊

Claims (19)

  1. 一種處理容器，係將被處理體收容於內部來進行電漿處理的處理容器，其特徵為具備：容器本體，其係具有開口部份；及保護構件，其係保護上述容器本體，防止電漿及/或腐蝕性氣體所造成的損傷，上述保護構件係具有：第1保護構件，其係沿著上述容器本體的內壁面來配設；第2保護構件，其係於上述開口部份的周圍，可與上述第1保護構件分離裝卸地設置；筒狀的第3保護構件，其係沿著上述開口部份的內壁面來配設，以上述第2保護構件來覆蓋上述第1保護構件與第3保護構件的接合部。
  2. 如申請專利範圍第1項之處理容器，其中，上述第1保護構件係具有對應於上述容器本體的開口部份的大小之開口，直接被安裝於上述容器本體，上述第2保護構件係形成比上述第1保護構件還要小片，重疊於上述第1保護構件來安裝。
  3. 如申請專利範圍第2項之處理容器，其中，在上述第2保護構件的表面設置具有電漿腐蝕耐性的陶瓷噴塗膜 。
  4. 如申請專利範圍第3項之處理容器，其中，上述陶瓷噴塗膜為Y2 O3 或YF3 的噴塗膜。
  5. 如申請專利範圍第4項之處理容器，其中，在上述第1保護構件的表面設置防蝕鋁處理的氧化被膜或Al2 O3 噴塗膜。
  6. 如申請專利範圍第1~5項中的任一項所記載之處理容器，其中，上述第3保護構件的端部與上述第1保護構件的端部係成為接合部份的剖面之兩構件的境界線為非直線性地形成之嵌合構造來接合，使該接合部份為上述第2保護構件所覆蓋。
  7. 如申請專利範圍第1~5項中的任一項所記載之處理容器，其中，上述第3保護構件係於其一端部具有突出至外側的凸緣部，上述第1保護構件係於其開口端具有階部，上述第3保護構件與上述第1保護構件係藉由上述凸緣部與上述階部嵌合來接合，使該接合部份為上述第2保護構件所覆蓋。
  8. 如申請專利範圍第7項之處理容器，其中，在上述第3保護構件的表面設置具有電漿腐蝕耐性的陶瓷噴塗膜。
  9. 如申請專利範圍第8項之處理容器，其中，上述陶瓷噴塗膜為Y2 O3 或YF3 的噴塗膜。
  10. 如申請專利範圍第1~5項中的任一項所記載之處 理容器，其中，上述第2保護構件係形成剖面L字形。
  11. 如申請專利範圍第1~5項中的任一項所記載之處理容器，其中，上述保護構件更具有在上述第2保護構件上重疊配設的第4保護構件。
  12. 如申請專利範圍第11項之處理容器，其中，在上述第4保護構件的表面設置具有電漿腐蝕耐性的陶瓷噴塗膜。
  13. 如申請專利範圍第12項之處理容器，其中，上述陶瓷噴塗膜為Y2 O3 或YF3 的噴塗膜。
  14. 如申請專利範圍第1~5項中的任一項所記載之處理容器，其中，上述容器本體的開口部份為搬入．搬出基板之寬度廣的搬入出口，上述第2保護構件係配設於該搬入出口的兩端部的周圍。
  15. 如申請專利範圍第1~5項中的任一項所記載之處理容器，其中，上述容器本體的開口部份為窗用的開口。
  16. 如申請專利範圍第1~5項中的任一項所記載之處理容器，其中，更具備：排氣口，其係配設於上述容器本體；整流板，其係調整往上述排氣口的氣流；及整流板保護構件，其係連設於上述整流板的端部，保護上述整流板，防止往上述排氣口的氣流所造成的損傷。
  17. 如申請專利範圍第16項之處理容器，其中，在上述整流板保護構件的表面設置具有電漿腐蝕耐性的陶瓷噴塗膜。
  18. 如申請專利範圍第17項之處理容器，其中，上述陶瓷噴塗膜為Y2 O3 或YF3 的噴塗膜。
  19. 一種電漿處理裝置，其特徵係具備如申請專利範圍第1~18項中的任一項所記載之處理容器。
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