專利名稱：等離子體處理裝置和高頻電流的短路電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及等離子體處理裝置和高頻電流的短路電路，特別涉及在基板上實(shí)施等 離子體處理的等離子體處理裝置。
背景技術(shù)：
如圖6所示，在第七世代、第八世代的液晶面板用的玻璃基板上實(shí)施蝕刻處理的 等離子體處理裝置50包括收容玻璃基板(以下簡(jiǎn)稱“基板”)G的腔室51 ；載置該基板G 的下部電極52 ；和與該下部電極52相對(duì)的噴淋頭53的上部電極54。在該等離子體處理 的裝置50中，通過高頻電場(chǎng)激勵(lì)供給到上部電極54和下部電極52之間的空間(以下稱為 “處理空間”)的處理氣體，產(chǎn)生等離子體，利用該等離子體對(duì)基板G實(shí)施蝕刻處理。在等離子體處理裝置50中，利用接地基板55支承下部電極52，該接地基板55通 過能夠沿上下方向移動(dòng)的支柱56和波紋管57與腔室51連接。因?yàn)榍皇?1接地，所以在蝕 刻處理時(shí)，高頻電流以上部電極54 —處理空間的等離子體一下部電極52 —接地基板55 — 支柱56 —波紋管57 —腔室51的通路流動(dòng)。此處，支柱56、波紋管57由導(dǎo)電體構(gòu)成，因此， 接地基板55與腔室51直流時(shí)為同電位，但因?yàn)橛芍е?6、波紋管57會(huì)產(chǎn)生電抗，所以交流 時(shí)不是同電位。此外，因?yàn)榈谄呤来偷诎耸来囊壕姘宸浅４?，所以下部電極52、接地基板 55也非常大，結(jié)果，接地基板55和腔室51的壁面之間的空間(以下稱“下部空間”)也非常 大。于是，交流時(shí)不能成為同電位的接地基板55和腔室51的壁面之間產(chǎn)生電位差，因此， 在下部空間中也流過高頻電流，產(chǎn)生電容耦合等離子體、異常放電。由于該等離子體，處理 空間的等離子體的密度下降，均勻性惡化。此外，由于異常放電，功率效率下降，而且接地基 板55被削刮，產(chǎn)生顆粒。于是，在等離子體處理裝置50中，設(shè)置有使接地基板55和腔室51的壁面在交流 時(shí)短路的由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的薄板狀的短路板58(例如參照專利文獻(xiàn)1)。但是，在第七世代、第八世代的液晶面板用的基板G上實(shí)施蝕刻處理時(shí)，必須向處 理空間供給高功率，例如IOkW以上的高頻電力。此時(shí)，流過處理空間、接地基板55的高頻 電流為100A以上。此外，短路板58具有自電感，與高頻電流相對(duì)應(yīng)，產(chǎn)生電感性電抗(阻 抗)。結(jié)果，接地基板55的電位表現(xiàn)為幾百V的高頻電壓。為了使接地基板55的電位下降，增加短路板58的個(gè)數(shù)是最為有效的，但是由于在 下部空間中配置有升降銷架(未圖示)等的結(jié)構(gòu)部件，所以空間并不充裕，難以增加短路板 58的個(gè)數(shù)。因此，依舊沒有消除接地基板55和腔室51的壁面之間的電位差，擔(dān)心由于該電位 差在下部空間產(chǎn)生電容耦合等離子體、異常放電。
專利文獻(xiàn)1 日本特許3710081號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種等離子體處理裝置和高頻電流的短路電路，能夠減少支 承下部電極或下部電極中的至少一方的接地基板與收容容器的內(nèi)壁之間的電位差。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第一方面的等離子體處理裝置，其特征在于，包括 收容基板的收容容器；配置在該收容容器內(nèi)、作為載置上述基板的載置臺(tái)的下部電極；與 該下部電極相對(duì)配置且向上述收容容器內(nèi)供給處理氣體的上部電極；與上述下部電極或上 述上部電極中的至少一方連接的高頻電源；隔著絕緣部支承上述下部電極或上述上部電極 中的至少一方，并且與上述收容容器的壁分離配置的接地基板；和使該接地基板與上述收 容容器的壁短路的短路板，其中，在上述短路板和上述收容容器的壁之間插入有電容器，該 電容器設(shè)置在上述收容容器的壁。本發(fā)明的第二方面的等離子體處理裝置，其特征在于，在第一方面的等離子體處 理裝置中，在上述電容器的電容性電抗為知，上述短路板的電感性電抗為\的情況下，Xc =-XL/2 成立。本發(fā)明的第三方面的等離子體處理裝置，其特征在于，在第一方面或第二方面的 等離子體處理裝置中，上述電容器由絕緣層和夾持該絕緣層的兩個(gè)導(dǎo)電體構(gòu)成，上述絕緣 層是選自陶瓷片、噴鍍陶瓷層和氟樹脂層中一種。本發(fā)明的第四方面的等離子體處理裝置，其特征在于，在第一方面的等離子體處 理裝置中，在上述短路板和上述接地基板之間插入有另一電容器，該另一電容器設(shè)置在上 述接在基板上，在上述電容器的靜電電容為Cl，上述短路板的自電感為L(zhǎng)，上述另一電容器 的靜電電容為C2，上述高頻電源供給的高頻電力的頻率為f，角頻率ω為2Jif的情況下， Cl = C2 = 2/(ω2ΧΙ)成立。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第五方面的等離子體處理裝置，其特征在于，包括 收容基板的收容容器；配置在該收容容器內(nèi)、作為載置上述基板的載置臺(tái)的下部電極；與 該下部電極相對(duì)配置且向上述收容容器內(nèi)供給處理氣體的上部電極；與上述下部電極或上 述上部電極中的至少一方連接的高頻電源；隔著絕緣部支承上述下部電極或上述上部電極 中的至少一方，并且與上述收容容器的壁分離配置的接地基板；和使該接地基板與上述收 容容器的壁短路的短路板，其中，上述短路板由截面為矩形的直線導(dǎo)體構(gòu)成，在中途至少分 支為兩個(gè)。本發(fā)明的第六方面的等離子體處理裝置，其特征在于，在第五方面的等離子體處 理裝置中，在上述短路板和上述收容容器的壁之間插入有電容器，該電容器設(shè)置在上述收 容容器的壁。本發(fā)明的第七方面的等離子體處理裝置，其特征在于，在第一方面或第五方面的 等離子體處理裝置中，上述收容容器的壁為上述收容容器的內(nèi)壁。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第八方面的高頻電流的短路電路，是使下述等離子 體處理裝置中的接地基板和收容容器的壁短路的高頻電流的短路電路，該等離子體處理裝 置包括收容基板的收容容器；配置在該收容容器內(nèi)、作為載置上述基板的載置臺(tái)的下部 電極；與該下部電極相對(duì)配置且向上述收容容器內(nèi)供給處理氣體的上部電極；與上述下部電極或上述上部電極中的至少一方連接的高頻電源；和隔著絕緣部支承上述下部電極或上 述上部電極中的至少一方，并且與上述收容容器的壁分離配置的接地基板，該短路電路的 特征在于，具有使上述接地基板和上述收容容器的壁短路的短路板；和介于該短路板和 上述收容容器的壁之間的電容器，該電容器設(shè)置在上述收容容器的壁。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第九方面的高頻電流的短路電路，是使下述等離子 體處理裝置中的接地基板和收容容器的壁短路的高頻電流的短路電路，該等離子體處理裝 置包括收容基板的收容容器；配置在該收容容器內(nèi)、作為載置上述基板的載置臺(tái)的下部 電極；與該下部電極相對(duì)配置且向上述收容容器內(nèi)供給處理氣體的上部電極；與上述下部 電極或上述上部電極中的至少一方連接的高頻電源；和隔著絕緣部支承上述下部電極或上 述上部電極中的至少一方，并且與上述收容容器的壁分離配置的接地基板，該短路電路的 特征在于具有使上述接地基板和上述收容容器的壁短路的短路板，該短路板由截面為矩 形的直線導(dǎo)體構(gòu)成，在中途至少分支為兩個(gè)。本發(fā)明的第十方面的等離子體處理裝置，其特征在于，在第八方面或第九方面的 等離子體處理裝置中，上述收容容器的壁為上述收容容器的內(nèi)壁。根據(jù)第一方面的等離子體處理裝置和第八方面的高頻電流的短路電路，因?yàn)樵谑?接地基板和收容容器的內(nèi)壁短路的短路板與該收容容器的內(nèi)壁之間插入有電容器，所以能 夠由短路板和電容器分擔(dān)接地基板和收容容器的內(nèi)壁之間的電位差。此外，因?yàn)殡娙萜髟O(shè) 置在收容容器的內(nèi)壁，所以接地基板和收容容器的內(nèi)壁之間的電位差實(shí)際上就是接地基板 和電容器之間的電位差，該電位差即是短路板分擔(dān)的電位差。因此，能夠減少支承下部電極 或上部電極中的至少一方的接地基板與收容容器的內(nèi)壁之間的電位差。根據(jù)第二方面的等離子體處理裝置，電容器的電容性電抗X。和短路板的電感性電 抗&滿足Xe = H當(dāng)高頻電流為I時(shí)，在短路板和該收容容器的內(nèi)壁之間沒有插入電 容器的情況下的接地基板的電位V1 SV1 NXlXI表示，在短路板和該收容容器的內(nèi)壁之 間插入有電容器的情況下的接地基板的電位V2由乂2— (XL+XC) XI表示。此處，因?yàn)?Xc = -Xl/2成立，所以V2 N 1/2 XXlXIoBP,能夠使V2為V1的1/2，能夠確實(shí)地減少短路板 分擔(dān)的電位差。此外，因?yàn)榇藭r(shí)電容器分擔(dān)的電位差也是V1的1/2，所以接地基板和電容器 之間、以及電容器和收容容器的內(nèi)壁之間的電位差均能夠適當(dāng)?shù)亟档?，由此，能夠抑制在?地基板和電容器之間、在電容器和收容容器的內(nèi)壁之間產(chǎn)生電容耦合等離子體、異常放電。根據(jù)第四方面的等離子體處理裝置，在短路板和接地基板之間插入有另一電 容器，該另一電容器設(shè)置在接地基板上，當(dāng)電容器的靜電電容為Cl、短路板的自電感 為L(zhǎng)、另一電容器的靜電電容為C2、和高頻電力的頻率為f時(shí)，角頻率ω ( = 2Jif)滿 足以=C2 = 2/(g)2XL)。當(dāng)高頻電流為I時(shí)，在短路板和該收容容器的內(nèi)壁之間 插入有電容器、并且在短路板和接地基板之間插入有另一電容器的情況下，當(dāng)電容器 的電容性電抗為Χα、另一電容器的電容性電抗為Xe2、短路板的電感性電抗為&時(shí)， 接地基板的電位V3由V3N (XC,+XL+XC2) XI表示，進(jìn)一步展開，則電位V3由 V3N (-1/ ( ω XCl) + ω XL-I/ (coXC2))表示。此處，因?yàn)?Cl = C2 = 2/ (Co2XL)成立，所以V3_0。即，因?yàn)槟軌蚴菇拥鼗宓碾娢粸?，所以能夠防止在接地基板 的附近產(chǎn)生電容耦合等離子體、異常放電。根據(jù)第五方面的等離子體處理裝置和第九方面的高頻電流的短路電路，使接地基板和收容容器的內(nèi)壁短路的短路板由截面為矩形的直線導(dǎo)體構(gòu)成，在中途至少分支為兩 個(gè)。雖然使短路板分支會(huì)減少各分支路的截面積，但是因?yàn)楦哳l電流的通路增加，結(jié)果能夠 降低短路板整體的電感。由此，能夠降低接地基板的電位，從而，能夠減少支承下部電極或 上部電極中的至少一方的接地基板和收容容器的內(nèi)壁之間的電位差。根據(jù)第六方面的等離子體處理裝置，因?yàn)樵诙搪钒搴褪杖萑萜鞯膬?nèi)壁之間插入有 電容器，所以能夠由短路板和電容器分擔(dān)接地基板和收容容器的內(nèi)壁之間的電位差，能夠 減少接地基板和收容容器的內(nèi)壁之間的電位差。


圖1是概略表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的等離子體處理裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖2是概略表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的等離子體處理裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖3是表示圖2的短路板的正面圖，圖3㈧表示將短路板分支為兩個(gè)的情況，圖 3(B)表示將短路板分支為三個(gè)的情況。圖4是表示由金屬構(gòu)成的截面為矩形的直線導(dǎo)體的電感的值與該直線導(dǎo)體的 寬-長(zhǎng)比的關(guān)系的圖。圖5是概略表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的等離子體處理裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖6是概略表示現(xiàn)有的等離子體處理裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。符號(hào)說明G玻璃基板S處理空間10、40、43等離子體處理裝置11 腔室13上部電極板20高頻電源22上部絕緣部23下部電極板25下部絕緣部26接地基板36、41、44 短路板37、45 電容器37a、45a 絕緣層41a分支路
具體實(shí)施例方式以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。首先，說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的等離子體處理裝置。圖1是概略表示本實(shí)施方式的等離子體處理裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。該等離子體處 理裝置以在液晶顯示器(LCD)用的玻璃基板上實(shí)施蝕刻處理的方式構(gòu)成。在圖1中，等離子體處理裝置10例如具有收容一邊為約Im的矩形的玻璃基板(以下簡(jiǎn)稱“基板”)G的角筒形狀的腔室11(收容容器)。該腔室11由鋁構(gòu)成，腔室11的內(nèi)壁 大部分由防蝕鋁覆蓋。在腔室11的頂部配置有噴淋頭12 (上部電極)，該噴淋頭12具有作為矩形的導(dǎo)電 性平板的上部電極板13，和能夠裝卸地懸掛支承該上部電極板13的由導(dǎo)電體構(gòu)成的上部 電極基部14。在上部電極基部14的內(nèi)部設(shè)置有緩沖室15，該緩沖室15上連接有處理氣體 導(dǎo)入管16。此外，上部電極板13具有連通緩沖室15內(nèi)和腔室11內(nèi)的多個(gè)氣體孔17。處 理氣體導(dǎo)入管16與處理氣體供給裝置(未圖示)連接，該處理氣體供給裝置通過處理氣體 導(dǎo)入管16向緩沖室15導(dǎo)入處理氣體。噴淋頭12通過氣體孔17將導(dǎo)入緩沖室15的處理 氣體供給至上部電極板13和后述的下部電極板23之間的空間(以下稱“處理空間S”)。 此處，因?yàn)閲娏茴^12隔著上部絕緣部22懸掛支承于腔室11的頂部，所以噴淋頭12相對(duì)腔 室11充分電浮起。上部電極板13通過上部電極基部14、匹配電路18和導(dǎo)電路19與高頻電源20連 接。此外，在腔室11的頂部上，設(shè)置有包著匹配電路18的匹配箱21。因?yàn)樵撈ヅ湎?1接地， 所以作為匹配電路18的接地框體起作用。高頻電源20將規(guī)定的高頻電力，例如13. 56MHz 的高頻電力供給至上部電極板13。于是，上部電極板13向處理空間S施加高頻電壓，產(chǎn)生 高頻電場(chǎng)。該高頻電場(chǎng)激勵(lì)供給到處理空間S的處理氣體，產(chǎn)生等離子體。而且，作為處理 氣體，例如使用包括鹵素的氣體，具體而言使用由鹵素化合物構(gòu)成的氣體、氧氣和氬氣等。在腔室11的底部配置有兼作為載置基板G的載置臺(tái)的矩形的下部電極板23。該 下部電極板23與上部電極板13相對(duì)，并且隔著下部絕緣部25被由鋁構(gòu)成的接地基板26支 承。此外，接地基板26配置為從腔室11的底部離開，被圓筒狀的支柱27支承。該支柱27 配置在利用未圖示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠沿上下方向(圖中箭頭方向)移動(dòng)的支承板28上。由 此，伴隨支承板28的上下移動(dòng)，接地基板26、下部電極板23也上下移動(dòng)。支承板28通過波 紋管29與腔室11的底部連接，該波紋管29氣密地劃分腔室11內(nèi)和腔室11外。而且，支 柱27、支承板28和波紋管29全部由導(dǎo)電體構(gòu)成。在下部電極板23內(nèi)設(shè)置有冷卻流路(未圖示)，利用流過該冷卻流路的致冷劑冷 卻載置在下部電極板23上的基板G。下部絕緣部25由電介質(zhì)、大氣層構(gòu)成，使下部電極板 23從接地基板26以及腔室11充分地電浮起。在下部電極板23上連接有設(shè)置在支柱27內(nèi)的導(dǎo)電路30的一端，該導(dǎo)電路30上 插入設(shè)置有阻抗調(diào)整部31。導(dǎo)電路30的另一端通過支承板28和波紋管29與腔室11的底 部連接。在本實(shí)施方式中，上部電極板13和下部電極板23分別相當(dāng)于陰極和陽極。在腔室11的底部連接有排氣路32，在該排氣路32上連接有未圖示的排氣裝置，例 如，渦輪分子泵、干燥泵。排氣裝置通過排氣路32對(duì)腔室11內(nèi)進(jìn)行排氣。而且，在腔室11 的側(cè)壁上設(shè)置有開關(guān)基板G的搬送口 33的閘閥34。在等離子體處理裝置10中，高頻電流以高頻電源20 —匹配電路18 —噴淋頭12 — 處理空間S的等離子體一下部電極板23 —阻抗調(diào)整部31 —腔室11 —匹配箱21 —接地的 通路流動(dòng)，但因?yàn)閾?dān)心從噴淋頭12通過等離子體向腔室11的壁部短路地流動(dòng)的高頻電流， 所以通過阻抗調(diào)整部31調(diào)整從下部電極板23到匹配箱21的通路(返回通路)的阻抗，防 止向腔室11的壁部短路地流過的高頻電流。此外，在等離子體處理裝置10中，通過向處理空間S供給高頻電力，產(chǎn)生高頻電場(chǎng)，激勵(lì)在該處理空間S中從噴淋頭12供給的處理氣體，產(chǎn)生高密度的等離子體，利用該等 離子體在基板G上實(shí)施蝕刻處理。等離子體處理裝置10的各結(jié)構(gòu)部件的動(dòng)作由等離子體處理裝置10所包括的控制 部(未圖示)的CPU根據(jù)與蝕刻處理對(duì)應(yīng)的程序進(jìn)行控制。而且，等離子體處理裝置10還具有使接地基板26和腔室11的內(nèi)壁短路的短路板 36，以及介于該短路板36和腔室11的內(nèi)壁之間的電容器37。短路板36是由金屬等導(dǎo)電 性材料，例如不銹鋼、哈斯特洛伊耐蝕高鎳合金(注冊(cè)商標(biāo))構(gòu)成的截面為矩形的薄板狀導(dǎo) 體。短路板36的一端通過連接部38與接地基板26的下面連接，短路板36的另一端 與腔室11的內(nèi)壁，具體而言與設(shè)置在腔室11的底部的電容器37連接。電容器37由絕緣層37a和夾持該絕緣層37a的鋁板等兩個(gè)金屬板37b、37c構(gòu)成， 具有與等離子體接觸的可能性的部分由防蝕鋁等絕緣膜覆蓋。此外，絕緣層37a例如由陶 瓷片、噴鍍陶瓷層、氟樹脂層(聚四氟乙烯(注冊(cè)商標(biāo))層)構(gòu)成。作為該電容器37，在上 述規(guī)格之外，也能夠使用具有耐等離子體性的市售的真空電容器、可變電容電容器。在該等離子體處理裝置10中，短路板36和電容器37構(gòu)成使接地基板26和腔室 11的內(nèi)壁之間短路的短路電路。此外，在等離子體處理裝置10中，當(dāng)在接地基板26和腔室11的內(nèi)壁之間流過高 頻電流時(shí)，因?yàn)槎搪钒?6具有自電感，所以在短路板36上產(chǎn)生電感性電抗，此外，因?yàn)殡娙?器37具有靜電電容，所以在電容器37上產(chǎn)生電容性電抗。此外，在等離子體處理裝置10 中，因?yàn)殡娙萜?7介于短路板36和腔室11的內(nèi)壁之間，所以短路板36和電容器37在接 地基板26和腔室11的內(nèi)壁之間構(gòu)成串聯(lián)電路。由此，短路板36和電容器37能夠分擔(dān)在 高頻電流流過接地基板26和腔室11的內(nèi)壁之間時(shí)產(chǎn)生的電位差。此處，當(dāng)腔室11的內(nèi)壁為接地電位、短路板36的阻抗為τ、、電容器37的阻抗為 Zc、在接地基板26和腔室11的內(nèi)壁之間流動(dòng)的高頻電流為I時(shí)，接地基板26的電位V2由 下述式⑴表示。V2 = (ZL+ZC) X I......(1)通常，Zl、Zc由R+jX(X是電抗)表示，但在等離子體處理裝置10中，R與X相比非 常小，能夠忽略。由此，在本實(shí)施方式中，當(dāng)短路板36的電感性電抗為&、電容器37的電容 性電抗為Xc時(shí)，接地基板26的電位V2由下述式(2)表示。 在本實(shí)施方式中，通過調(diào)整電容器37的靜電電容能夠減小電位V2。具體而言，調(diào) 整電容器37的靜電電容，使得下述式(3)成立。Xc = -Xl/2......(3)結(jié)果，接地基板26的電位V2由下述式(4)表示。 另一方面，如現(xiàn)有的等離子體處理裝置那樣，在接地基板和腔室的內(nèi)壁僅由短路 板短路的情況下，接地基板的電位V1由下述式(5)表示。

...... (5)比較上述式(4)和上述式(5)，接地基板26的電位V2為現(xiàn)有的等離子體處理裝置 的接地基板的電位V1的1/2。因此，使電容器37介于短路板36和腔室11的內(nèi)壁之間，通 過調(diào)整電容器37的靜電電容，使得上述式(3)成立，能夠使接地基板26的電位V2成為現(xiàn) 有的等離子體處理裝置的接地基板的電位V1的1/2。此外，此時(shí)，電容器37的電位Ve由下述式(6)表示。
(6)此處，利用上述式(3)，電容器37的電位Ve由下述式(7)表示。
(7)由此，電容器37的電位\也能夠成為現(xiàn)有的等離子體處理裝置的接地基板的電 位V1的1/2。S卩，電容器37分擔(dān)的電位差也成為V1的1/2。根據(jù)本實(shí)施方式的等離子體處理裝置10，短路板36和電容器37能夠分擔(dān)在高頻 電流流過接地基板26和腔室11的內(nèi)壁之間時(shí)產(chǎn)生的電位差。此外，因?yàn)殡娙萜?7設(shè)置在 腔室11的內(nèi)壁，所以接地基板26和腔室11的內(nèi)壁之間的電位差實(shí)際上是接地基板26和 電容器37之間的電位差，該電位差即是短路板36分擔(dān)的電位差。由此，能夠減少支承下部 電極板23的接地基板26和腔室11的內(nèi)壁之間的電位差。在上述等離子體處理裝置10中，通過調(diào)整電容器37的靜電電容，能夠使Xc 上述式(3))成立，所以接地基板26的電位V2表示為V2—1/2XXlXI (上述式
(4))。另一方面，現(xiàn)有的等離子體處理裝置的接地基板的電位V1表示為V1NXlXI (上述 式(5))。即，能夠使V2SV1的1/2，能夠確實(shí)地減少短路板36分擔(dān)的電位差。此外，因?yàn)殡娙萜?7分擔(dān)的電位差也是V1的1/2，所以接地基板26和電容器37 之間、以及電容器37和腔室11的內(nèi)壁之間的電位差均能夠適當(dāng)減少，由此，能夠抑制在接 地基板26和電容器37之間、在電容器37和腔室11的內(nèi)壁之間的電容耦合等離子體、異常 放電的產(chǎn)生。在上述等離子體處理裝置10中，通過調(diào)整電容器37的靜電電容，使接地基板26 的電位V2成為現(xiàn)有的等離子體處理裝置的接地基板的電位V1的1/2，但也可以通過調(diào)整電 容器37的靜電電容，使短路板36分擔(dān)的電位差改變，使接地基板26的電位V2大致為0。接著，對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的等離子體處理裝置進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)、作用與上述第一實(shí)施方式基本相同，僅在使接地基板26和腔 室11的壁面短路的短路電路的結(jié)構(gòu)上存在不同，因此省略對(duì)重復(fù)的結(jié)構(gòu)、作用的說明，以 下進(jìn)行不同的結(jié)構(gòu)、作用的說明。圖2是概略表示本實(shí)施方式的等離子體處理裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。在圖2中，等離子體處理裝置40具有使接地基板26和腔室11的內(nèi)壁短路的短路 板41。短路板41也是由金屬等導(dǎo)電性材料，例如不銹鋼、哈斯特洛伊耐蝕高鎳合金(注冊(cè) 商標(biāo))構(gòu)成的截面為矩形的薄板狀導(dǎo)體。短路板41的一端通過連接部38與接地基板26連接，短路板41的另一端通過連接部42與腔室11的內(nèi)壁連接。在該等離子體處理裝置40中，短路板41構(gòu)成使接地基板 26和腔室11的內(nèi)壁之間短路的短路電路。圖3是表示圖2的短路板的正面圖，圖3㈧表示將短路板分支為兩個(gè)的情況，圖 3(B)表示將短路板分支為三個(gè)的情況。一般地，由金屬構(gòu)成的截面為矩形的直線導(dǎo)體的電感L，當(dāng)該直線導(dǎo)體的長(zhǎng)度為 a (cm)，寬度為b (cm)，厚度為c (cm)時(shí)，以下述式(8)表示。L = O. 002a X [2. 303 X log {2a/ (b+c)} +0. 5+0. 2235 X (b+c) /a]......(8)此處，當(dāng)b彡c時(shí)，上述式⑶表示為下述式⑶，。
LN0.002aX {2.303 Xlog (2a/b) +0.5+0.2235 Xb/a} ...... (8)，此時(shí)，當(dāng)上述式⑶’中的L的值為A，直線導(dǎo)體的寬_長(zhǎng)比為b/a時(shí)，該A和b/a 的關(guān)系如圖4所示。在圖4中，橫軸表示寬-長(zhǎng)比b/a，縱軸表示以寬-長(zhǎng)比b/a為0. 5時(shí) 的A作為1，使與各寬_長(zhǎng)比b/a對(duì)應(yīng)的A標(biāo)準(zhǔn)化的情況下的已標(biāo)準(zhǔn)化的A。由圖4所示的關(guān)系可知，即使寬-長(zhǎng)比b/a從0. 5減少一半至0. 25 ( S卩，直線導(dǎo)體 的寬度減半)，作為電感L的值的A也僅成為約1. 3倍，即使b/a從0. 5減少到0. 1，即減少 到1/5 (即，寬度減少至1/5)，A也僅成為約1. 8倍。另一方面，在圖3 (A)所示的兩個(gè)分支的短路板41中，以除去與連接部38、42連接 的部分的長(zhǎng)度(有效長(zhǎng)度)為1，各分支路41a的寬度為w時(shí)，該短路板41中，寬度w和長(zhǎng) 度1的兩個(gè)分支路41a并聯(lián)配置。此時(shí)，在短路板41整體的電感為L(zhǎng)all、分支路41a的電感 為L(zhǎng)div時(shí)，下述式(9)成立。1/Lall = 1/Ldiv+1/Ldiv……(9)于是，由上述式(9)可知，短路板41整體的電感成為分支路41a的電感的一半。S卩，當(dāng)使短路板41分支時(shí)，一個(gè)分支路41a的電感增加，但是因?yàn)樵诙搪钒?1中 兩個(gè)分支路41a并聯(lián)配置，所以能夠增加高頻電流的通路，結(jié)果能夠使短路板41整體的電 感下降。而且，如圖3 (B)所示，短路板41也可以分支為三個(gè)。即，短路板41的分支路的個(gè) 數(shù)并不受限制。根據(jù)本實(shí)施方式的等離子體處理裝置40，由截面為矩形的直線導(dǎo)體構(gòu)成的短路板 41在中途至少分支為兩個(gè)。如果使短路板41分支，則結(jié)果能夠降低短路板41整體的電感。 由此，能夠使接地基板26的電位下降，能夠減少支承下部電極板23的接地基板26和腔室 11的內(nèi)壁之間的電位差。接著，說明本發(fā)明的第三實(shí)施方式的等離子體處理裝置。本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)、作用與上述第一實(shí)施方式基本相同，僅在使接地基板26和腔 室11的壁面短路的短路電路的結(jié)構(gòu)上存在不同，因此省略對(duì)重復(fù)的結(jié)構(gòu)、作用的說明，以 下進(jìn)行不同的結(jié)構(gòu)、作用的說明。圖5是概略表示本實(shí)施方式的等離子體處理裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。在圖5中，等離子體處理裝置43包括使接地基板26和腔室11的內(nèi)壁短路的短路 板44。短路板44也是由金屬等導(dǎo)電性材料，例如不銹鋼、哈斯特洛伊耐蝕高鎳合金(注冊(cè) 商標(biāo))構(gòu)成的截面為矩形的薄板狀導(dǎo)體。
短路板44的一端與設(shè)置在接地基板26的下面的電容器45 (另一電容器)連接， 短路板44的另一端與設(shè)置在腔室11的底部的電容器37連接。電容器45的結(jié)構(gòu)與電容器 37的結(jié)構(gòu)相同。在該等離子體處理裝置43中，電容器45、短路板44和電容器37構(gòu)成使接地基板 26和腔室11的內(nèi)壁之間短路的短路電路。此外，在等離子體處理裝置43中，因?yàn)殡娙萜?37介于短路板44和腔室11的內(nèi)壁之間，電容器45介于短路板44和接地基板26之間，所 以電容器45、短路板44和電容器37在接地基板26和腔室11的內(nèi)壁之間構(gòu)成串聯(lián)電路。在本實(shí)施方式中，通過調(diào)整電容器37、45的靜電電容使接地基板26的電位％為 0。具體而言，在電容器37的靜電電容為Cl、短路板44的自電感為L(zhǎng)、電容器45的靜電電 容為C2、高頻電源20供給的高頻電力的頻率為f、高頻電力的角頻率ω為2Jif的情況下， 調(diào)整電容器37、45的靜電電容C1、C2，使下述式(10)成立。Cl = C2 = 2/(ω2ΧΙ)......(10)此處，當(dāng)電容器37的電容性電抗為Xa、電容器45的電容性電抗為Xc2、短路板44 的電感性電抗為&時(shí)，接地基板26的電位V3由下述式(11)表示。 此處，根據(jù)上述式(10)，接地基板26的電位V3表示為下述式(12)。
...... (12)BP,接地基板26的電位V3為0。此夕卜，此時(shí)，電容器45的電位Vc2表示為下述式(13)。
...... (13)此處，根據(jù)上述式(10)，電容器45的電位Vc2表示為下述式(14)。
...... (14)另一方面，根據(jù)上述式(10)，上述式(5)所示的現(xiàn)有的等離子體處理裝置的接地 基板的電位V1表示為下述式(15)。
……(15)由此，在本實(shí)施方式中，能夠使電容器45的電位Nc2成為現(xiàn)有的等離子體處理裝置 的接地基板的電位V1的1/2。此外，電容器37的電位Vci由下述式(16)表示。
...... (16)此處，根據(jù)上述式(10)，電容器45的電位Va表示為下述式(17)。 由此，在本實(shí)施方式中，也能夠使電容器37的電位Va成為現(xiàn)有的等離子體處理裝 置的接地基板的電位V1的1/2。根據(jù)本實(shí)施方式的等離子體處理裝置43，除了電容器37之外，電容器45介于短 路板44和接地基板26之間，該電容器45設(shè)置在接地基板26上。此外，因?yàn)橥ㄟ^調(diào)整電 容器37、45的靜電電容Cl、C2，使Cl = C2 = 2/(co2XL)(上述式(10))成立，所以能夠使
(上述式(11))所示的接地 基板26的電位V3為0。由此，能夠防止在接地基板26的附近產(chǎn)生電容耦合等離子體、異常 放電。此外，因?yàn)槟軌蚴闺娙萜?5的電位Vc2和電容器37的電位Va成為現(xiàn)有的等離子 體處理裝置的接地基板的電位V1的1/2，所以接地基板26和電容器45之間、以及電容器37 和腔室11的內(nèi)壁之間的電位差均能夠適當(dāng)減少，由此，能夠抑制在接地基板26和電容器45 之間、電容器37和腔室11的內(nèi)壁之間的電容耦合等離子體、異常放電的產(chǎn)生。也可以將上述各實(shí)施方式組合應(yīng)用于等離子體處理裝置中。例如，在等離子體處 理裝置10中，代替短路板36，可以使用兩個(gè)分支的短路板41，此外，在等離子體處理裝置43 中，代替短路板44，也可以使用短路板41。上述各實(shí)施方式的等離子體處理裝置具有阻抗調(diào)整部31，但能夠應(yīng)用本發(fā)明的等 離子體處理裝置并不限定于此，例如，也可以是不需要阻抗調(diào)整部的等離子體處理裝置。在上述各實(shí)施方式的等離子體處理裝置中，噴淋頭12的上部電極板13上連接有 高頻電源20，但能夠應(yīng)用本發(fā)明的等離子體處理裝置并不限定于此。例如，也可以是僅在下 部電極板23上連接有高頻電源的等離子體處理裝置，或者，也可以是在上部電極板13和下 部電極板23上分別連接有高頻電源的等離子體處理裝置。此外，在上述各實(shí)施方式的等離子體處理裝置中，具有隔著下部絕緣部25支承下 部電極板23的接地基板26，和使該接地基板26和腔室11的內(nèi)壁短路的短路板，但能夠應(yīng) 用本發(fā)明的等離子體處理裝置并不限定于此。例如，也可以是具備隔著上部絕緣部支承上 部電極板且配置為離開腔室11的內(nèi)壁的接地基板，以及使該接地基板和腔室的內(nèi)壁短路 的短路板的等離子體處理裝置。
1權(quán)利要求
一種等離子體處理裝置，其特征在于，包括收容基板的收容容器；配置在該收容容器內(nèi)、作為載置所述基板的載置臺(tái)的下部電極；與該下部電極相對(duì)配置且向所述收容容器內(nèi)供給處理氣體的上部電極；與所述下部電極或所述上部電極中的至少一方連接的高頻電源；隔著絕緣部支承所述下部電極或所述上部電極中的至少一方，并且與所述收容容器的壁分離配置的接地基板；和使該接地基板與所述收容容器的壁短路的短路板，其中，所述短路板由截面為矩形的直線導(dǎo)體構(gòu)成，在中途至少分支為兩個(gè)。
2.如權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于在所述短路板和所述收容容器的壁之間插入有電容器，該電容器設(shè)置在所述收容容器的壁。
3.如權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述收容容器的壁為所述收容容器的內(nèi)壁。
4.一種短路電路，是使等離子體處理裝置中的接地基板和收容容器的壁短路的高頻電 流的短路電路，該等離子體處理裝置包括收容基板的收容容器；配置在該收容容器內(nèi)、作 為載置所述基板的載置臺(tái)的下部電極；與該下部電極相對(duì)配置且向所述收容容器內(nèi)供給處 理氣體的上部電極；與所述下部電極或所述上部電極中的至少一方連接的高頻電源；和隔 著絕緣部支承所述下部電極或所述上部電極中的至少一方，并且與所述收容容器的壁分離 配置的接地基板，該短路電路的特征在于，包括使所述接地基板和所述收容容器的壁短路的短路板；和介于該短路板和所述收容容器 的壁之間的電容器，該電容器設(shè)置在所述收容容器的壁。
5.一種短路電路，是使等離子體處理裝置中的接地基板和收容容器的壁短路的高頻電 流的短路電路，該等離子體處理裝置包括收容基板的收容容器；配置在該收容容器內(nèi)、作 為載置所述基板的載置臺(tái)的下部電極；與該下部電極相對(duì)配置且向所述收容容器內(nèi)供給處 理氣體的上部電極；與所述下部電極或所述上部電極中的至少一方連接的高頻電源；和隔 著絕緣部支承所述下部電極或所述上部電極中的至少一方，并且與所述收容容器的壁分離 配置的接地基板，該短路電路的特征在于包括使所述接地基板和所述收容容器的壁短路的短路板，該短路板由截面為矩形的直線導(dǎo)體構(gòu)成，在中途至少分支為兩個(gè)。
6.如權(quán)利要求4或5所述的短路回路，其特征在于所述收容容器的壁為所述收容容器的內(nèi)壁。全文摘要
本發(fā)明提供一種等離子體處理裝置和高頻電流的短路電路。等離子體處理裝置(10)包括收容玻璃基板(G)的腔室(11)；配置在該腔室(11)內(nèi)、作為載置玻璃基板(G)的載置臺(tái)的下部電極(23)；與該下部電極(23)相對(duì)配置且向腔室(11)內(nèi)供給處理氣體的噴淋頭(12)；與該噴淋頭(12)的上部電極板(13)連接的高頻電源(20)；隔著下部絕緣部(25)支承下部電極板(23)，并且與腔室(11)的內(nèi)壁分離配置的接地基板(26)；和使該接地基板(26)與腔室(11)的內(nèi)壁短路的短路板(36)，其中，在該短路板(36)和腔室(11)的內(nèi)壁之間插入有電容器(37)，該電容器(37)設(shè)置在腔室(11)的內(nèi)壁。
文檔編號(hào)H05H1/46GK101882567SQ20101020606
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2008年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月17日
發(fā)明者中村充一, 佐佐木和男 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社