專利名稱：天線單元和感應耦合等離子體處理裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在對平板顯示器(FPD)制造用的玻璃基板等矩形基板實施感應(電感)耦合等離子體處理時所使用的天線單元和使用該天線單元的感應耦合等離子體處理
直ο
背景技術：
在液晶顯示裝置(LCD)等平板顯示器(FPD)制造工序中，存在對玻璃制的矩形基板進行等離子體蝕刻和成膜處理等等離子體處理的工序，為了進行這樣的等離子體處理， 使用等離子體蝕刻裝置和等離子體CVD成膜裝置等各種等離子體處理裝置。作為等離子體處理裝置，目前比較多地使用電容耦合等離子體處理裝置，但是最近，感應耦合等離子體 (Inductively Coupled Plasma I CP)處理裝置被大家所關注，其具有能夠在高真空度下得到高密度的等離子體這個很大的優(yōu)點。感應耦合等離子體處理裝置，在構成收容有被處理基板的處理容器的頂壁的介電窗的上側配置高頻天線，通過向處理容器內供給處理氣體，并且向該高頻天線供給高頻電力(功率)，在處理容器內生成感應耦合等離子體，并通過該感應耦合等離子體對被處理基板實施規(guī)定的等離子體處理。作為高頻天線，較多使用構成平面狀的規(guī)定圖案的平面天線。在使用平面天線的感應耦合等離子體處理裝置中，在處理容器內的平面天線正下方的空間生成等離子體，這時，由于與天線正下方的各位置上的電場強度成比例地具有高等離子體密度區(qū)域和低等離子體區(qū)域的分布，所以平面天線的圖案形狀為決定等離子體密度分布的重要因素。在對用于制造FPD的矩形基板實施等離子體處理的情況下，作為平面天線，使用整體形狀為與矩形基板對應的形狀的平面天線。例如，在專利文獻1中公開了整體呈矩形的平面天線，該平面天線包括構成外側部分的、配置區(qū)域呈邊框狀的外側天線部；和設置在外側天線部中且構成內側部分的、配置區(qū)域同樣呈邊框狀的內側天線部。專利文獻1中公開的平面天線，其外側天線部和內側天線部，以4個天線導線在位置上各錯開90°地整體呈大致邊框形狀的方式配置成螺旋狀(渦旋)。而且，在這種邊框形狀的情況下，由于角部的等離子體有變弱的傾向，所以與邊的中央部相比，角部的匝數(shù)更多(參照圖2)?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開平2007-311182號公報

發(fā)明內容
發(fā)明要解決的課題然而，如專利文獻1的圖2所示，在增加角部的匝數(shù)的情況下，與增加了匝數(shù)對應地，在最外周和最內周，天線導線成為分別向邊的中央部的外側和內側突出的狀態(tài)，等離子
4體生成區(qū)域在相對于矩形基板稍稍旋轉后的狀態(tài)下形成，存在不能夠進行均勻的等離子體處理的可能性。本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，本發(fā)明的目的在于提供能夠生成與矩形基板正對的狀態(tài)的等離子體的天線單元，以及能夠使用該天線單元對矩形基板進行均勻的等離子體處理的感應耦合等離子體處理裝置。用于解決課題的手段為了解決上述課題，本發(fā)明的第一方面提供一種天線單元，具有形成感應電場的輪廓呈矩形的平面型的天線，該感應電場生成用于在等離子體處理裝置的處理室內對矩形基板進行等離子體處理的感應耦合等離子體，該天線單元的特征在于上述天線通過將多個天線導線在同一平面內以角部的匝數(shù)比邊的中央部的匝數(shù)多的方式進行卷繞而整體呈螺旋狀地構成，天線導線的配置區(qū)域呈邊框狀，按照由上述天線的外廓線和內廓線圍成的邊框區(qū)域相對于將上述天線的相對的2個邊貫穿的中心線成為線對稱的方式，在各天線導線形成有彎曲部。在上述第一方面，能夠使上述天線呈同心狀地配置有多個。另外，能夠使得上述天線是將4根天線導線在位置上各錯開90°地卷繞而成的。此外優(yōu)選具有供電部，該供電部具有從匹配器起至上述各天線導線為止的供電路徑，該匹配器與用于對上述天線供電的高頻電源連接，構成上述天線的上述各天線導線的長度與對該天線導線供電的供電路徑的長度之和相互相等。在本發(fā)明的第二方面，提供一種天線單元，具有形成感應電場的輪廓呈矩形的平面型的多個天線，該感應電場用于在等離子體處理裝置的處理室內生成感應耦合等離子體，并且這些天線呈同心狀地配置，該天線單元的特征在于上述天線中的至少一個，通過將多個天線導線在同一平面內以角部的匝數(shù)比邊的中央部的匝數(shù)多的方式進行卷繞而整體呈螺旋狀地構成，天線導線的配置區(qū)域呈邊框狀，按照由上述天線的外廓線和內廓線圍成的邊框區(qū)域相對于將上述天線的相對的2個邊貫穿的中心線成為線對稱的方式，在各天線導線形成有彎曲部。在本發(fā)明的第三方面，提供一種感應耦合等離子體處理裝置，其特征在于，包括 收容矩形基板并對該矩形基板實施等離子體處理的處理室；在上述處理室內載置矩形基板的載置臺；向上述處理室內供給處理氣體的處理氣體供給系統(tǒng)；對上述處理室內進行排氣的排氣系統(tǒng)；和輪廓呈矩形的平面型的天線，該天線隔著介電部件(電介質部件)配置在上述處理室的外部，通過被供給高頻電力形成感應電場，該感應電場生成用于在上述處理室內對矩形基板進行等離子體處理的感應耦合等離子體，其中，上述天線通過將多個天線導線在同一平面內以角部的匝數(shù)比邊的中央部的匝數(shù)多的方式進行卷繞而整體呈螺旋狀地構成，天線導線的配置區(qū)域呈邊框狀，以由上述天線的外廓線和內廓線圍成的邊框區(qū)域相對于將上述天線的相對的2個邊貫穿的中心線成為線對稱的方式，在各天線導線形成有彎曲部。在本發(fā)明的第四方面，提供一種感應耦合等離子體處理裝置，其特征在于，包括 收容矩形基板并對該矩形基板實施等離子體處理的處理室；在上述處理室內載置矩形基板的載置臺；向上述處理室內供給處理氣體的處理氣體供給系統(tǒng)；對上述處理室內進行排氣的排氣系統(tǒng)；和輪廓呈矩形的平面型的多個天線，該多個天線隔著介電部件配置在上述處理室的外部，通過被供給高頻電力形成感應電場，該感應電場在上述處理室內生成用于對矩形基板進行等離子體處理的感應耦合等離子體，其中，上述多個天線呈同心狀地配置，上述天線中的至少一個，通過將多個天線導線在同一平面內以角部的匝數(shù)比邊的中央部的匝數(shù)多的方式進行卷繞而整體呈螺旋狀地構成，天線導線的配置區(qū)域呈邊框狀，按照由上述天線的外廓線和內廓線圍成的邊框區(qū)域相對于將上述天線的相對的2個邊貫穿的中心線成為線對稱的方式，在各天線導線形成有彎曲部。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，天線通過將多個天線導線在同一平面內以角部的匝數(shù)比邊的中央部的匝數(shù)多的方式卷繞而整體呈螺旋狀地構成，天線導線的配置區(qū)域呈邊框狀，以由上述天線的外廓線和內廓線圍成的邊框區(qū)域相對于將上述天線的相對的2個邊貫穿的中心線成為線對稱的方式，在各天線導線形成有彎曲部。由此，能夠使與等離子體生成區(qū)域對應的邊框區(qū)域與矩形基板正對，通過與矩形基板正對的狀態(tài)的等離子體能夠進行均勻的等離子體處理。


圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的感應耦合等離子體處理裝置的截面圖。圖2是表示圖1的感應耦合等離子體處理裝置所使用的高頻天線的平面圖。圖3是用于說明圖2的高頻天線的外廓線、內廓線和由它們圍成的邊框區(qū)域、天線導線的彎曲部的平面圖。圖4是示意性地表示構成圖2的高頻天線的第二天線的天線導線和供電部的結構的圖。圖5是用于說明現(xiàn)有的天線的平面圖。圖6是表示本發(fā)明所使用的天線的其他示例的平面圖。附圖標記說明1 主體容器2:介電壁(介電部件)3:天線室4 處理室13 高頻天線13a 第一天線13b 第二天線14:匹配器15:高頻電源16a、16b:供電部件19、19a、19b 供電線20 處理氣體供給系統(tǒng)22a、22b:端子23 載置臺30 排氣裝置
50 天線單元51 供電部51a:第一供電部51b:第二供電部61、62、63、64、71、72、73、74 天線導線65、75 外廓線66、76:內廓線67、77:邊框區(qū)域68、78 屈拐部(彎曲部)69、79:供電線80 控制部81:用戶接口82 存儲部G 矩形基板
具體實施例方式以下，參照附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的感應耦合等離子體處理裝置的截面圖，圖2是表示該感應耦合等離子體處理裝置所使用的高頻天線的平面圖。該裝置被用于在矩形基板例如FPD用玻璃基板上形成薄膜晶體管時的金屬膜、ITO膜、氧化膜等的蝕刻、抗蝕劑膜的灰化處理。作為FPD，例示有液晶顯示器、 電致發(fā)光(Electro Luminescence ；EL)顯示器、等離子體顯示器面板(PDP)等。該等離子體處理裝置具有角筒形狀的密閉的主體容器1，該主體容器1由導電性材料例如內壁面被陽極氧化處理過的鋁構成。該主體容器1可拆卸地組裝而成，通過接地線Ia接地。主體容器1通過介電壁(電介質壁)2上下劃分成天線室3和處理室4。從而， 介電壁2構成處理室4的頂壁。介電壁2由Al2O3等陶瓷、石英等構成。在介電壁2的下側部分嵌入有處理氣體供給用的噴淋箱體11。噴淋箱體11設置成十字狀，為從下方支承介電壁2的構造。此外，支承上述介電壁2的噴淋箱體11，成為通過多個懸吊件(未圖示)被懸吊于主體容器1的頂部的狀態(tài)。該噴淋箱體11由導電性材料優(yōu)選金屬構成，例如為了不產(chǎn)生污染物，由內表面被陽極氧化處理過的鋁構成。在該噴淋箱體11形成有水平延伸的氣體流路12，該氣體流路 12與向下方延伸的多個氣體排出孔1 連通。另一方面，在介電壁2的上表面中央，以與該氣體流路12連通的方式設置有氣體供給管20a。氣體供給管20a從主體容器1的頂部向其外側貫通，與包括處理氣體供給源和閥系統(tǒng)等的處理氣體供給系統(tǒng)20連接。從而，在等離子體處理中，從處理氣體供給系統(tǒng)20供給來的處理氣體經(jīng)由氣體供給管20a被供給到噴淋箱體11內，并從其下表面的氣體供給孔1 排出到處理室4內。在主體容器1中的天線室3的側壁3a和處理室4的側壁如之間設置有向內側突出的支承架5，介電壁2載置在該支承架5上。在天線室3內配置有包含高頻(RF)天線13的天線單元50。高頻天線13經(jīng)由匹配器14與高頻電源15連接。并且，通過從高頻電源15向高頻天線13供給例如頻率是13. 56MHz的高頻電力，在處理室4內形成感應電場，通過該感應電場將從噴淋箱體11供給的處理氣體等離子化。另外，后面描述天線單元50。在處理室4內的下方，以隔著介電壁2與高頻天線13相對的方式，設置有用于載置矩形基板G的載置臺23。載置臺23由導電性材料例如表面被陽極氧化處理過的鋁構成。 載置在載置臺23的矩形基板G通過靜電卡盤(未圖示)吸附保持。載置臺23收納在絕緣體框M內，而且被中空的支柱25支承。支柱25維持氣密狀態(tài)并且貫通主體容器1的底部，被配置在主體容器1外的升降機構(未圖示)支承，在矩形基板G的搬入搬出時通過升降機構在上下方向上驅動載置臺23。另外，在收納載置臺23的絕緣體框M和主體容器1的底部之間，配置有氣密地包圍支柱25的波紋管沈(bellows)， 由此，即使載置臺23上下移動，也能夠保證處理容器4內的密閉性。另外，在處理室4的側壁如設置有用于搬入搬出矩形基板G的搬入搬出口 27a和開閉它的閘閥27。通過設置在中空的支柱25內的供電線25a，高頻電源四經(jīng)由匹配器28與載置臺 23連接。該高頻電源四在等離子體處理中，對載置臺23施加偏置用的高頻電力例如頻率為6MHz的高頻電力。通過該偏置用的高頻電力，將在處理室4內生成的等離子體中的離子有效地引入基板G。而且，在載置臺23內，為了控制基板G的溫度，設置有包括陶瓷加熱器等加熱裝置、制冷劑流路等的溫度控制機構；和溫度傳感器(都未圖示)。與這些機構、部件相對應的配管和配線，都通過中空的支柱25而導出到主體容器1外。處理室4的底部經(jīng)由排氣管31與包括真空泵等的排氣裝置30連接，處理室4通過該排氣裝置30進行排氣，在等離子體處理中，處理室4內被設定并維持為規(guī)定的真空氣氛(例如1. 33Pa)。在載置于載置臺23的基板G的背面?zhèn)龋纬捎欣鋮s空間(未圖示)，設置有用于供給He氣作為一定壓力的熱傳遞用氣體的He氣流路41。通過這樣向基板G的背面?zhèn)裙┙o熱傳遞用氣體，能夠避免在真空下基板G的溫度上升和溫度變化。該等離子體處理裝置的各結構部，為與包括微處理器(計算機)的控制部80連接而被控制的結構。另外，控制部80連接有由操作員進行用于管理等離子體處理裝置的指令輸入等輸入操作的鍵盤，和包括將等離子體處理裝置的運行狀況可視化地顯示的顯示器等的用戶接口 81。而且，控制部80還連接有存儲部82，該存儲部82存儲有用于通過控制部80的控制來實現(xiàn)由等離子體處理裝置執(zhí)行的各種處理的控制程序，和用于根據(jù)處理條件使等離子體處理裝置的各結構部執(zhí)行處理的程序即處理方案。處理方案存儲在存儲部82 中的存儲介質中。存儲介質可以是內置在計算機中的硬盤、半導體存儲器，也可以是CDR0M、 DVD、閃爍存儲器(flash memory)等可移動性的存儲介質。另外，也可以從其他裝置例如通過專用線路適當傳送處理方案。而且，根據(jù)需要，利用來自用戶接口 81的指示等從存儲部 82調出任意的處理方案并使控制部80執(zhí)行該處理方案，由此在控制部80的控制下，由等離子體處理裝置執(zhí)行所期望的處理。接著，對上述的天線單元50進行詳細說明。天線單元50如上所述具有高頻天線13，而且具有向高頻天線13供給經(jīng)過了匹配器14的高頻電力的供電部51。高頻天線13通過包括絕緣部件的間隔物17與介電壁2分離地配置。高頻天線13呈平面狀且輪廓呈矩形(長方形狀)，其配置區(qū)域與矩形基板G對應。高頻天線13具有構成外側部分的第一天線13a和構成內側部分的第二天線13b。 第一天線13a和第二天線1 都是輪廓呈矩形的平面型的天線，與基板相對地配置的天線導線的配置區(qū)域呈邊框狀。而且，這些第一天線13a和第二天線1 配置成同心狀。另外，高頻天線13在矩形基板G較小等情況下，也可以只由1個邊框狀的天線構成。另外，邊框狀的天線也可以3個以上配置成同心狀。構成外側部分的第一天線13a，如圖2所示通過卷繞4根天線導線61、62、63、64構成了以整體呈螺旋狀的方式形成的多重(四重)天線。具體來說，天線導線61、62、63、64 在位置上各錯開90°進行卷繞，天線導線的配置區(qū)域大致呈邊框狀，具有等離子體變弱的傾向的角部的匝數(shù)比邊的中央部的匝數(shù)多。在圖示的例子中，角部的匝數(shù)為3，邊的中央部的匝數(shù)為2。另外，如圖3所示，以由第一天線13a的外廓線65和內廓線66圍成的、用斜線表示的天線導線的配置區(qū)域即邊框區(qū)域67，相對于將第一天線13a的相對的2個邊貫穿的中心線成為線對稱(鏡面對稱)的方式，在各天線導線形成有屈拐部(彎曲部)68。由此， 能夠使邊框區(qū)域67正對矩形基板G。即，由于邊框區(qū)域67與等離子體生成區(qū)域對應，能夠生成與矩形基板G正對的狀態(tài)的等離子體。構成內側部分的第二天線13b，如圖2所示通過卷繞4根天線導線71、72、73、74構成了以整體呈螺旋狀的方式形成的多重(四重)天線。具體來說，天線導線71、72、73、74 在位置上各錯開90°進行卷繞，天線導線的配置區(qū)域大致呈邊框狀，具有等離子體變弱的傾向的角部的匝數(shù)比邊的中央部的匝數(shù)多。在圖示的例子中，角部的匝數(shù)為3，邊的中央部的匝數(shù)為2。另外，如圖3所示，以由第二天線13b的外廓線75和內廓線76圍成的、用斜線表示的邊框區(qū)域77，對于將相對的2個邊貫穿的中心線成為線對稱(鏡面對稱)的方式，在各天線導線形成有屈拐部(彎曲部)78。由此，能夠使邊框區(qū)域77正對矩形基板G。S卩，由于邊框區(qū)域77與等離子體生成區(qū)域對應，所以能夠生成與矩形基板G正對的狀態(tài)的等離子體。但是，第一天線13a和第二天線1 這兩方不一定要采用這樣的結構，它們中的至少一方采用這樣的結構就可以。通過中央的4個端子2 和供電線69對第一天線13a的天線導線61、62、63、64 進行供電。另外，通過配置在中央的4個端子22b和供電線79對第二天線部13b的天線導線71、72、73、74進行供電。在天線室3的中央部附近，設置有對第一天線13a供電的4個第一供電部件16a 和對第二天線1 供電的4個第二供電部件16b (在圖1中都只圖示了一個)，各第一供電部件16a的下端與第一天線13a的端子2 連接，各第二供電部件16b的下端與第二天線 13b的端子22b連接。4個第一供電部件16a與供電線19a連接，另外，4個第二供電部件 16b與供電線19b連接，這些供電線19a、19b從自匹配器14起延伸的供電線19分開。即，供電線19、19a、19b、供電部件16a、16b、端子22a、22b、供電線69,79構成天線單元50的供電部51，其中，對第一天線13a供電的供電線19、19a、供電部件16a、端子2 和供電線69構成第一供電部51a，向第二天線13b供電的供電線19、19b、供電部件16b、端子22b和供電線79構成第二供電部51b。上述第一天線13a和上述第二天線1 都使用4根天線導線，但是，由于天線形成區(qū)域是長方形，所以相鄰的天線導線的長度不可避免地不同。這樣，在天線導線的長度不同的情況下，天線導線的阻抗值不一致，在各天線導線中流動的電流產(chǎn)生差異。為了得到極高的等離子體的均勻性，優(yōu)選也消除這樣的電流差。因此，在本實施方式中，調整對天線導線供電的供電部的自匹配器14起的供電路徑的長度，使天線導線的長度與用于對其供電的供電路徑的長度之和，在4根天線導線中一致，使得從匹配器14看到的阻抗在各天線導線中一致。例如，如圖4所示，由于在第二天線1 中相互相鄰的天線導線71、72的長度不同， 所以在用于對較短的天線導線72供電的供電部51b的供電路徑形成彎曲部52來加長供電路徑，使天線導線的長度與供電路徑的長度之和一致，以使得從匹配器14看到的阻抗在兩者間相等。在等離子體處理中，從高頻電源15向高頻天線13供給感應電場形成用的例如頻率是13. 56MHz的高頻電力，這樣通過被供給了高頻電力的高頻天線13，在處理室4內形成感應電場，通過該感應電場，使從噴淋箱體11供給的處理氣體等離子體化。接著，對使用如上所述構成的感應耦合等離子體處理裝置對矩形基板G實施等離子體蝕刻處理時的處理動作進行說明。首先，在使閘閥27為開的狀態(tài)下，從此處通過搬送機構(未圖示)將矩形基板G 搬入處理室4內，載置于載置臺23的載置面，然后通過靜電卡盤(未圖示)將基板G固定在載置臺23上。接著，在處理室4內，使來自處理氣體供給系統(tǒng)20的處理氣體，從噴淋箱體11的氣體排出孔12a排出到處理室4內，并且利用排氣裝置30經(jīng)由排氣管31對處理室 4內進行真空排氣，由此，將處理室內維持為例如0. 66 26. 6Pa左右的壓力氣氛。另外，在此時的基板G的背面?zhèn)鹊睦鋮s空間中，為了避免基板G的溫度上升和溫度變化，通過He氣流路41，供給He氣作為熱傳遞用氣體。接著，從高頻電源15對高頻天線13施加例如13. 56MHz的高頻，由此通過介電壁 2在處理室4內形成均勻的感應電場。這樣，通過所形成的感應電場，在處理室4內使處理氣體等離子體化，生成高密度的感應耦合等離子體。高頻天線13的整體形狀呈與矩形基板G對應的矩形，因此能夠對矩形基板G整體供給等離子體。另外，高頻天線13具有呈大致邊框狀地配置天線導線而成的第一天線13a 和第二天線13b，并且在具有等離子體變弱傾向的角部增加天線導線的匝數(shù)，因此能夠得到比較均勻的等離子體密度分布。在這種情況下，例如高頻天線13的外側部分與上述專利文獻1中記載的外側天線同樣，如圖5所示，是與增加了角部的天線導線的匝數(shù)相應地，在最外周和最內周成為天線導線分別向邊的中央部的外側和內側突出的狀態(tài)的構造的天線13a'，在這種情況下，其外廓線65'和內廓線66'傾斜，由這些外廓線65'和內廓線66'圍成的用斜線表示的邊框區(qū)域67'，相對于將天線13a'的相對的2個邊貫穿的中心線不成為線對稱，而成為相對于矩形基板G的中心旋轉了規(guī)定角度后的傾斜的狀態(tài)。該邊框區(qū)域67'是天線導線的配置區(qū)域，由于該邊框區(qū)域67'大致與由天線13a'產(chǎn)生的等離子體生成區(qū)域重疊，所以像這樣在邊框區(qū)域67'傾斜的狀態(tài)下，存在等離子體相對于矩形基板G的均勻性變得不充分的可能性。因此，在本實施方式中，如圖2、圖3所示那樣，就第一天線13a而言，在天線導線 61 64形成屈拐部(彎曲部)68，從而消除伴隨著角部的匝數(shù)增加而向外側和內側的突出，用第一天線13a的外廓線65和內廓線66圍成的天線導線的配置區(qū)域即邊框區(qū)域67，相對于將第一天線13a的相對的2個邊貫穿的中心線成為線對稱。由此，能夠使邊框區(qū)域67 與矩形基板G正對。S卩，邊框區(qū)域67與等離子體生成區(qū)域對應，因此能夠生成與矩形基板 G正對的狀態(tài)的等離子體，能夠進行均勻的等離子體處理。同樣地，就構成高頻天線13的內側部分的第二天線1 而言，在天線導線71 74 形成屈拐部(彎曲部)78，從而消除伴隨著角部的匝數(shù)增加而向外側和內側的突出，用第二天線13a的外廓線75和內廓線76圍成的天線導線的配置區(qū)域即邊框區(qū)域77，相對于將第二天線13b的相對的2個邊貫穿的中心線成為線對稱。由此，能夠使邊框區(qū)域77與矩形基板G正對。同樣地，通過與矩形基板G正對的狀態(tài)的等離子體，能夠進行均勻的等離子體處理。像這樣第一天線13a和第二天線1 這兩方采用這樣的結構是最優(yōu)選的，但是，通過使至少一方為這樣的結構，能夠確保該區(qū)域的等離子體均勻性。另外，上述第一天線13a和上述第二天線1 都使用4根天線導線，但是，由于天線形成區(qū)域呈長方形，所以相鄰的天線導線的長度不可避免地不同，使得這些天線導線的阻抗不一致。因此，在各天線導線中流動的電流之間產(chǎn)生差異，在要求極高的等離子體均勻性的情況下，存在無法得到充分的等離子體均勻性的可能性。FPD玻璃基板一味地大型化，伴隨著這樣的基板大型化，天線長度之差進一步變大，由電流差引起的等離子體均勻性降低的可能性變大。作為消除這樣的天線導線的阻抗之差的方法，考慮按各個天線導線分別插入電容器并通過電容器電容進行微調整的方法，但是，在電容固定類型的電容器中，天線阻抗的微調整是困難的。另一方面，在電容可變類型的電容器中，與固定電容器相比價格高，而且從需要為了安裝來變更構造的觀點來看會導致成本上升，所以不優(yōu)選。此外，變更應當使天線導線的長度相等的天線的設計，會導致產(chǎn)生損壞天線布局的對稱性而使得對基板實施的處理變得不均勻的可能性。因此，在本實施方式中，調整對第一天線13a和第二天線13b的天線導線供電的供電部的自匹配器14起的供電路徑的長度，在各天線中，使天線導線的長度與用于對其供電的供電路徑的長度之和，在4根天線導線中一致，使得從匹配器14看到的阻抗在各天線導線中一致。即，通過變更對等離子體生成沒有貢獻的、從匹配器14起至天線為止的供電部的供電路徑的長度，來進行各天線導線的阻抗的調整。由此，能夠不損壞天線布局的對稱性，并且無需插入電容器地，使各天線的天線導線的電流量一致，能夠獲得極高的等離子體的均勻性。另外，本發(fā)明不限定于上述實施方式，能夠進行各種變形。例如，天線中的天線導線的布局并不限于上述實施方式所示出的布局，只要以用外廓線和內廓線圍成的區(qū)域相對于將天線的相對的2個邊貫穿的中心線成為線對稱并且與矩形基板正對的方式在各天線導線形成有彎曲部就可以，例如，能夠采用圖6的(a)、(b)、(c)所示的布局。另外，示出了天線導線的匝數(shù)在角部為3，在邊的中央為2的例子，但是不限于此，例如也可以是在角部為4匝，在邊的中央為3匝。另外，可以將以用外廓線和內廓線圍成的邊框區(qū)域相對于將天線的相對的2個邊貫穿的中心線成為線對稱并且與矩形基板正對的方式在各天線導線形成有彎曲部的邊框狀的天線單獨地作為高頻天線，也可以將3個以上這樣的邊框狀的天線設置成同心狀來作為高頻天線。另外，3個以上設置成同心狀的天線中的至少一個，可以由以由外廓線和內廓線圍成的邊框區(qū)域相對于將天線的相對的2個邊貫穿的中心線成為線對稱并且與矩形基板正對的方式在各天線導線形成有彎曲部的邊框狀的天線構成。 此外，在上述實施方式中示出了將本發(fā)明應用于蝕刻裝置的情況，但是也能夠應用于CVD成膜等其他的等離子體處理裝置。此外，示出了使用FPD基板作為矩形基板的例子，但是也能夠應用于處理太陽能電池等其他的矩形基板的情況。
權利要求
1.一種天線單元，具有形成感應電場的輪廓呈矩形的平面型的天線，該感應電場生成用于在等離子體處理裝置的處理室內對矩形基板進行等離子體處理的感應耦合等離子體， 該天線單元的特征在于所述天線通過將多個天線導線在同一平面內以角部的匝數(shù)比邊的中央部的匝數(shù)多的方式進行卷繞而整體呈螺旋狀地構成，天線導線的配置區(qū)域呈邊框狀，按照由所述天線的外廓線和內廓線圍成的邊框區(qū)域相對于將所述天線的相對的2個邊貫穿的中心線成為線對稱的方式，在各天線導線形成有彎曲部。
2.如權利要求1所述的天線單元，其特征在于 所述天線呈同心狀地配置有多個。
3.如權利要求1所述的天線單元，其特征在于所述天線是將4根天線導線在位置上各錯開90°地卷繞而成的。
4.如權利要求1 3中任一項所述的天線單元，其特征在于具有供電部，該供電部具有從匹配器起至所述各天線導線為止的供電路徑，該匹配器與用于對所述天線供電的高頻電源連接，構成所述天線的所述各天線導線的長度與對該天線導線供電的供電路徑的長度之和相互相等。
5.一種天線單元，具有形成感應電場的輪廓呈矩形的平面型的多個天線，該感應電場用于在等離子體處理裝置的處理室內生成感應耦合等離子體，并且這些天線呈同心狀地配置，該天線單元的特征在于所述天線中的至少一個，通過將多個天線導線在同一平面內以角部的匝數(shù)比邊的中央部的匝數(shù)多的方式進行卷繞而整體呈螺旋狀地構成，天線導線的配置區(qū)域呈邊框狀，按照由所述天線的外廓線和內廓線圍成的邊框區(qū)域相對于將所述天線的相對的2個邊貫穿的中心線成為線對稱的方式，在各天線導線形成有彎曲部。
6.一種感應耦合等離子體處理裝置，其特征在于，包括收容矩形基板并對該矩形基板實施等離子體處理的處理室； 在所述處理室內載置矩形基板的載置臺； 向所述處理室內供給處理氣體的處理氣體供給系統(tǒng)； 對所述處理室內進行排氣的排氣系統(tǒng)；和輪廓呈矩形的平面型的天線，該天線隔著介電部件配置在所述處理室的外部，通過被供給高頻電力形成感應電場，該感應電場生成用于在所述處理室內對矩形基板進行等離子體處理的感應耦合等離子體，其中所述天線通過將多個天線導線在同一平面內以角部的匝數(shù)比邊的中央部的匝數(shù)多的方式進行卷繞而整體呈螺旋狀地構成，天線導線的配置區(qū)域呈邊框狀，以由所述天線的外廓線和內廓線圍成的邊框區(qū)域相對于將所述天線的相對的2個邊貫穿的中心線成為線對稱的方式，在各天線導線形成有彎曲部。
7.如權利要求6所述的感應耦合等離子體處理裝置，其特征在于 所述天線呈同心狀地配置有多個。
8.如權利要求6所述的感應耦合等離子體處理裝置，其特征在于 所述天線是將4根天線導線在位置上各錯開90°地卷繞而成的。
9.如權利要求6 8中任一項所述的感應耦合等離子體處理裝置，其特征在于還具有供電部，該供電部具有從匹配器起至所述各天線導線為止的供電路徑，該匹配器與用于對所述天線供電的高頻電源連接，構成所述天線的所述各天線導線的長度與對該天線導線供電的供電路徑的長度之和相互相等。
10.一種感應耦合等離子體處理裝置，其特征在于，包括 收容矩形基板并對該矩形基板實施等離子體處理的處理室； 在所述處理室內載置矩形基板的載置臺；向所述處理室內供給處理氣體的處理氣體供給系統(tǒng)； 對所述處理室內進行排氣的排氣系統(tǒng)；和輪廓呈矩形的平面型的多個天線，該多個天線隔著介電部件配置在所述處理室的外部，通過被供給高頻電力形成感應電場，該感應電場在所述處理室內生成用于對矩形基板進行等離子體處理的感應耦合等離子體，其中所述多個天線呈同心狀地配置，所述天線中的至少一個，通過將多個天線導線在同一平面內以角部的匝數(shù)比邊的中央部的匝數(shù)多的方式進行卷繞而整體呈螺旋狀地構成，天線導線的配置區(qū)域呈邊框狀，按照由所述天線的外廓線和內廓線圍成的邊框區(qū)域相對于將所述天線的相對的2個邊貫穿的中心線成為線對稱的方式，在各天線導線形成有彎曲部。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠生成與矩形基板正對的狀態(tài)的等離子體的天線單元，和能夠使用該天線單元對矩形基板進行均勻的等離子體處理的感應耦合等離子體處理裝置。在具有輪廓呈矩形的平面型天線(13a)的天線單元中，天線(13a)通過將多個天線導線(61、62、63、64)在同一平面內以角部的匝數(shù)比邊的中央部的匝數(shù)多的方式卷繞而整體呈螺旋狀地構成，天線導線的配置區(qū)域呈邊框狀，按照由天線(13a)的外廓線(65)和內廓線(66)圍成的邊框區(qū)域(67)相對于將天線(13a)的相對的2個邊貫穿的中心線成為線對稱的方式，在各天線導線形成有彎曲部(68)。
文檔編號H01J37/32GK102438390SQ20111027205
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月6日 優(yōu)先權日2010年9月6日
發(fā)明者佐藤亮, 齊藤均 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社