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，通過高頻電場激勵供給到上部電極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 體對基板G實施蝕刻處理。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的支柱56和波紋管57與腔室 51連接。因為腔室51接地，所以在蝕刻處理時，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。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直流時為同電位，但因為由支柱56、 波紋管57會產(chǎn)生電抗，所以交流時不是同電位。此外，因為第七世代和第八世代的液晶面板非常大，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)l)。但是，在第七世代、第八世代的液晶面板用的基板G上實施蝕刻 處理時，必須向處理空間供給高功率，例如10kW以上的高頻電力。 此時，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號公報發(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的下部電極；與該下部電極相對配置且向上述 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Xc，上述短 路板的電感性電抗為Xl的情況下，Xc=_X!72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C1，上述短路板的自電感為L，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"為2兀f 的情況下，C1=C2=2/ ("2XL)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的下部電極；與該下部電極相對配置且向上述 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。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的下部電極；與該 下部電極相對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的下部電極；與該 下部電極相對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。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，因為在使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，因為電容器設(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Xc和短 路板的電感性電抗XL滿足Xf—Xl/2。當(dāng)高頻電流為I時，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 V,由VNXlXI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V2N (Xl+Xc) XI表示。此處， 因為Xc=—XL/2成立，所以V2N1/2XXLXI。艮卩，能夠使V2為V,的 1/2，能夠確實地減少短路板分擔(dān)的電位差。此外，因為此時電容器分擔(dān)的電位差也是V,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?在接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C1、短路板的自電感為L、另一電容器的靜電電容為C2、和高 頻電力的頻率為f時，角頻率"(=2nf)滿足ChC2^2/ ("2XL)。 當(dāng)高頻電流為I時，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Xd、另一電容器的電容性電抗為Xc2、短路板的電感性電抗為XL時，接地基板的電位V3由V3— (Xc1+Xl+XC2) XI表示， 進(jìn)一步展開，則電位V3i V3^ ( — 1/ ("XC1)十"XL—1/ ("X C2))表示。此處，因為C^C2二2/ ("2XL)成立，所以V3^0。艮卩， 因為能夠使接地基板的電位為0，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。雖然使短路板分支會減少各分 支路的截面積，但是因為高頻電流的通路增加，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，因為在短路板和收容容器的 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，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3 (A)表示將短路板分支 為兩個的情況，圖3 (B)表示將短路板分支為三個的情況。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)體的寬一長比的關(guān)系的圖。圖5是概略表示本發(fā)明的第三實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分支路具體實施方式
以下，參照

本發(fā)明的實施方式。首先，說明本發(fā)明的第一實施方式的等離子體處理裝置。圖1是概略表示本實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lm的矩 形的玻璃基板(以下簡稱"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， 因為噴淋頭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。因為該匹配箱21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。該高頻電場激勵供給到處理空間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，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ll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)動機(jī)構(gòu)能夠沿上下方向(圖中箭頭方向)移動的支承板28 上。由此，伴隨支承板28的上下移動，接地基板26、下部電極板23 也上下移動。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夕卜。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，但因為擔(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，激勵在該處理空間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上實施蝕刻處 理。等離子體處理裝置10的各結(jié)構(gòu)部件的動作由等離子體處理裝置 IO所包括的控制部(未圖示)的CPU根據(jù)與蝕刻處理對應(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，因為短路板36具有自電感，所以在短路板 36上產(chǎn)生電感性電抗，此外，因為電容器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，因為 電容器37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ZL、電 容器37的阻抗為Zc、在接地基板26和腔室11的內(nèi)壁之間流動的高頻 電流為I時，接地基板26的電位V2由下述式(1)表示。V2= (ZL+ZC) XI……(1)通常，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，在本實施方式中，當(dāng) 短路板36的電感性電抗為XL、電容器37的電容性電抗為Xc時，接 地基板26的電位V2由下述式(2)表示。V2— (XL+XC) XI……(2)在本實施方式中，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。 V2H1/2XXLXI...... (4)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Vi由下述式(5)
表不o
V!NXLXI...... (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V,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V,的1/2。
此外，此時，電容器37的電位Vc由下述式(6)表示。
VCNXCXI...... (6)
此處，利用上述式(3)，電容器37的電位Vc由下述式(7)表示。 VCN — 1/2XXLXI...... (7)
由此，電容器37的電位Vc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V,的1/2。即，電容器37分擔(dān)的電位差也成為V, 的1/2。
根據(jù)本實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)壁之間時產(chǎn)生的 電位差。此外，因為電容器37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(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丫1表示為V,NXlXI (上述式(5))。 S卩，能 夠使K為V,的1/2，能夠確實地減少短路板36分擔(dān)的電位差。
此外，因為電容器37分擔(dān)的電位差也是V,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V,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，對本發(fā)明的第二實施方式的等離子體處理裝置進(jìn)行說明。 本實施方式的結(jié)構(gòu)、作用與上述第一實施方式基本相同，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3 (A)表示將短路板分支 為兩個的情況，圖3 (B)表示將短路板分支為三個的情況。
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)體的長度為a (cm)，寬度為b (cm)，厚度為c (cm)時，以下述式 (8)表示。
L = 0.002aX [2.303Xlog{2a/ (b+c) }+ 0.5 + 0.2235X (b+c) /a] ……(8)
此處，當(dāng)b^c時，上述式(8)表示為下述式(8)，。
LN0.002aX {2.303 Xlog (2a/b) +0.5+0.2235 Xb/a} ...... (8)，
此時，當(dāng)上述式(8)'中的L的值為A，直線導(dǎo)體的寬一長比為 b/a時，該A和b/a的關(guān)系如圖4所示。在圖4中，橫軸表示寬一長比 b/a，縱軸表示以寬一長比b/a為0.5時的A作為1，使與各寬一長比 b/a對應(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，即使寬一長比b/a從0.5減少一半至0.25 (即，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)所示的兩個分支的短路板41中，以除去 與連接部38、 42連接的部分的長度(有效長度)為1，各分支路41a 的寬度為w時，該短路板41中，寬度w和長度1的兩個分支路41a 并聯(lián)配置。此時，在短路板41整體的電感為Lall、分支路41a的電感 為Ldiv時，下述式(9)成立。
1/La =l/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。艮口，當(dāng)使短路板41分支時， 一個分支路41a的電感增加，但是因 為在短路板41中兩個分支路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。即，短 路板41的分支路的個數(shù)并不受限制。
根據(jù)本實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。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)明的第三實施方式的等離子體處理裝置。
本實施方式的結(jié)構(gòu)、作用與上述第一實施方式基本相同，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，因為電容器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v3為0。具體而言，在電容器37的靜電電容為C1、短路板 44的自電感為L、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"為2兀f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。
C1=C2=2/ ( 2XL) ...... (10)
此處，當(dāng)電容器37的電容性電抗為Xd、電容器45的電容性電抗 為Xc2、短路板44的電感性電抗為XL時，接地基板26的電位V3由下 述式(11)表示。
V3— (XC1+XL+XC2) XI= ( — 1/ ( " XC1) XL-1/ ( " XC2)) XI...... (11)
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)。
V3— (—w XL/2+" XL—w XL/2) XI...... (12)
艮P，接地基板26的電位V3為0。
此外，此時，電容器45的電位Vc2表示為下述式(13)。
VC2— (XC1+XL) XI= ( — 1/ (wXCl)十o)XL)) XI...... (13)
此處，根據(jù)上述式(IO)，電容器45的電位Vc2表示為下述式(14)。 VC2N1/2X o) XLXI...... (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Vi表示為下述式(15)。 VjNXlX:^ " XLXI...... (15)由此，在本實施方式中，能夠使電容器45的電位Vc2成為現(xiàn)有的等離子體處理裝置的接地基板的電位V,的1/2。此外，電容器37的電位VCI由下述式(16)表示。 VC1NXC1XI=—1/ ("XC1) XI...... (16)此處，根據(jù)上述式(IO)，電容器45的電位Vd表示為下述式(17)。 VC1N —1/2X o) XLXI...... (17)由此，在本實施方式中，也能夠使電容器37的電位Vd成為現(xiàn)有 的等離子體處理裝置的接地基板的電位V,的1/2。根據(jù)本實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，因為通過調(diào)整電容器37、 45的靜電電容C1、 C2， 使(:1<:2=2/ ("2XL)(上述式(10))成立，所以能夠使V3N ( —1/ ("XCO +" XL—1/ ( " XC2)) XI (上述式(ll))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，因為能夠使電容器45的電位Vc2和電容器37的電位VC1 成為現(xiàn)有的等離子體處理裝置的接地基板的電位V,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IO中，代替短路板36，可以使用兩個分支的短路 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。
權(quán)利要求
1.一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的下部電極；與該下部電極相對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，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。
2. 如權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于 在所述電容器的電容性電抗為Xc，所述短路板的電感性電抗為Xl的情況下，Xc=—XL/2成立。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的等離子體處理裝置，其特征在于 所述電容器由絕緣層和夾持該絕緣層的兩個導(dǎo)電體構(gòu)成，所述絕緣層是選自陶瓷片、噴鍍陶瓷層和氟樹脂層中的一種。
4. 如權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述短路板和所述接地基板之間插入有另一電容器，該另一電容 器設(shè)置在所述接地基板上，在所述電容器的靜電電容為Cl，所述短路板的自電感為L，所述 另一電容器的靜電電容為C2，所述高頻電源供給的高頻電力的頻率為 f，角頻率"為2Jif的情況下，C1=C2=2/ ( cj2XL)成立。
5. —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的下部電極；與該下部電極相對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。
6. 如權(quán)利要求5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。
7. 如權(quán)利要求1或5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。
8. —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 的下部電極；與該下部電極相對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。
9. 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 的下部電極；與該下部電極相對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。
10.如權(quán)利要求8或9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)明提供一種能夠減小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)壁之間的電位差的等離子體處理裝置。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)的載置臺的下部電極(23)；與該下部電極(23)相對配置且向腔室(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H05H1/46GK101290869SQ20081009149
公開日2008年10月22日 申請日期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 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社