JP2000174057A - プラズマ洗浄装置およびその運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波電源の出力を大きくすることなく、基
板の単位時間当たりの処理枚数を増加することができる
プラズマ洗浄装置およびその運転方法を提供することを
目的とする。 【解決手段】 印加した高周波電圧によりプラズマを発
生させ、発生したプラズマにより基板Ａを洗浄する一対
のチャンバー２，２と、一対のチャンバー２，２の高周
波電極２８，２９に、高周波電圧を交互に印加する単一
の高周波電源３１と、一対のチャンバー２，２に対し、
それぞれ基板Ａを搬入・搬出する搬入・搬出機構６とを
備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばワイヤボン
ディング等の金属間接合用のパッドを形成した基板を、
発生させたプラズマにより洗浄するプラズマ洗浄装置お
よびその運転方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のプラズマ洗浄装置とし
て、例えば特開平５−２３５１４４号公報に記載のもの
が知られている。このプラズマ洗浄装置は、機台上に、
発生させたプラズマにより基板を洗浄するチャンバー
と、チャンバーに対し基板を搬入および搬出する搬入・
搬出機構とを備えると共に、チャンバーにプラズマ反応
ガスであるアルゴンガスを供給するガス供給装置と、ア
ルゴンガスの供給に先立ってチャンバー内を真空にする
真空装置と、チャンバーの高周波電極に高周波電圧を印
加する高周波電源とを備えている。チャンバーの前面に
は、内部を開閉する開閉扉が設けられており、開閉扉の
内側には基板を載置する載置台が取り付けられている。
また、搬入・搬出機構は、開閉扉と共にチャンバーの前
側に引き出した載置台を挟んで、その両側に配設した基
板搬入機構および基板搬出機構と、基板を基板搬入機構
から載置台に移載すると共に載置台から基板搬出機構に
移載する移載機構とを、有している。

【０００３】このプラズマ洗浄装置では、開閉扉と共に
載置台をチャンバーから引き出した後、処理基板を載置
台から基板搬出機構に移載すると同時に、未処理基板を
基板搬入機構から載置台に移載し、続いて開閉扉を閉塞
して、未処理基板をチャンバー内に導入する。チャンバ
ー内に未処理基板を導入したら、真空装置を駆動してチ
ャンバー内を真空にした後、ガス供給装置により、チャ
ンバー内にアルゴンガスを充填する。ここで、高周波電
源により、チャンバーの高周波電極に高周波電圧を印加
することで、プラズマを発生させ、発生したプラズマに
より基板を洗浄する。洗浄が完了したらチャンバー内を
窒素ガス等でリークした後、開閉扉を開放して載置台を
引き出す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のプラ
ズマ洗浄装置部では、チャンバー、搬入・搬出機構およ
び高周波電源等が、単一のもので構成されているため、
基板の単位時間当たりの処理枚数を多くし難い問題があ
った。もちろん、チャンバーの容量を大きくし、１回で
洗浄する基板枚数を増やせば、かかる問題は解消する。
しかし、このようにすると、チャンバー容量に合わせ
て、高周波電源を出力の大きなものに、あるいはガス供
給装置や真空排気装置なども、大きなものにする必要が
生じ、設備自体が大がかりなものになってしまう。

【０００５】本発明は、１つのチャンバーにおいて、洗
浄工程と搬入・搬出工程とが重複して為されることが有
り得ないことに着目して為されたものであり、高周波電
源の出力を大きくすることなく、基板の単位時間当たり
の処理枚数を増加することができるプラズマ洗浄装置お
よびその運転方法を提供することをその目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のプラズマ洗浄装
置は、印加した高周波電圧によりプラズマを発生させ、
発生したプラズマにより基板を洗浄する一対のチャンバ
ーと、一対のチャンバーの高周波電極に、高周波電圧を
交互に印加する単一の高周波電源と、一対のチャンバー
に対し、それぞれ基板を搬入・搬出する搬入・搬出機構
とを備えたことを特徴とする。

【０００７】この構成によれば、一対のチャンバーに対
し高周波電源を単一のものとし、一対のチャンバーの高
周波電極に高周波電圧を交互に印加する。すなわち、一
対のチャンバーは、交互に洗浄作業を行う。各チャンバ
ーにおいて、洗浄作業中に基板の出入れを行うこと不可
能であるため、洗浄作業中でない方のチャンバーで、基
板を搬入・搬出作業を行うようにすれば、高周波電圧を
交互に印加するようにしても、各チャンバーに極端な待
ち時間が生ずることがない。また、高周波電圧を交互に
印加するようにしているため、高周波電源の出力は、１
台のチャンバーに対応する容量で済む。

【０００８】この場合、搬入・搬出機構は単一のもので
構成されており、一対のチャンバーに対し基板を交互に
搬入・搬出することが、好ましい。

【０００９】この構成によれば、搬入・搬出機構による
基板の搬入・搬出作業に、極端な待ち時間が生ずること
がなく、基板を一対のチャンバーに対し効率よく搬送す
ることができる。

【００１０】この場合、搬入・搬出機構は、未処理基板
を載置する第１載置部材と、処理基板を載置する第２載
置部材とを有していることが、好ましい。

【００１１】この構成によれば、１つの搬入・搬出工程
において、未処理基板を第１載置部材に載置して各チャ
ンバーに搬入し、この状態で処理基板を第２載置部材に
載置して各チャンバーから搬出することができる。

【００１２】本発明のプラズマ洗浄装置の運転方法は、
プラズマ反応ガス中で発生させたプラズマにより基板を
洗浄するプラズマ洗浄装置の運転方法において、印加し
た高周波電圧により、充填したプラズマ反応ガス中でプ
ラズマを発生させる一対のチャンバーを用い、一方のチ
ャンバーが基板を洗浄する洗浄工程にあるときに他方の
チャンバーが基板を搬入・搬出する搬入・搬出工程とな
るように、一対のチャンバーに対し、高周波電圧を交互
に印加すると共に基板を交互に搬入・搬出するすること
を特徴とする。

【００１３】この構成によれば、一方のチャンバーで基
板の洗浄工程を行い、他方のチャンバーで基板の搬入・
搬出工程を行うようにし、これを交互に行うことができ
る。したがって、チャンバーと基板を搬入・搬出する手
段とを、それぞれ極端な待ち時間を生じさせることな
く、有機的に稼動させることができる。また、チャンバ
ーに高周波電圧に印加する手段および基板を搬入・搬出
する手段を、単一のもので構成することができる。

【００１４】この場合、洗浄工程は、各チャンバーへの
プラズマ反応ガスの充填工程と、プラズマ放電によるプ
ラズマ洗浄工程と、各チャンバー内を大気圧まで昇圧す
昇圧工程とから成り、搬入・搬出工程は、各チャンバー
への基板の搬入および搬出を行う基板搬入搬出工程と、
各チャンバー内を真空にする真空引き工程とから成り、
洗浄工程に要する時間と搬入・搬出工程に要する時間と
が略同一であることが、好ましい。

【００１５】この構成によれば、チャンバーと基板を搬
入・搬出する手段とを、それぞれ待ち時間を生じさせる
ことなく、有機的に稼動させることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の一実施形態に係るプラズマ洗浄装置およびその運転
方法について説明する。このプラズマ洗浄装置は、例え
ばベアチップを直接ワイヤボンディングする際に、ボン
ディングにおけるボンディングパッドとボンディングワ
イヤとの接合強度を向上させるため、基板のボンディン
グパッドを乾式で洗浄するものである。すなわち、真空
容器であるチャンバーにアルゴンなどのプラズマ反応ガ
スを充填し、これに高周波電圧を印加することで、プラ
ズマを発生させ、そのプラズマのプラスに帯電したイオ
ンがマイナスに帯電したボンディングパッドに向かって
加速され、ボンディングパッドの表面の粒子（実施形態
の場合にはニッケル成分）を叩き出すことにより、これ
を洗浄するものである。

【００１７】図１および図２は、実施形態のプラズマ洗
浄装置の全体の装置構成を表した斜視図である。同図に
示すように、このプラズマ洗浄装置１は、内部にプラズ
マを発生されて導入した基板Ａを洗浄する一対のチャン
バー２，２と、一対のチャンバー２，２に交互に高周波
電圧を印加する電源部３と、一対のチャンバー２，２に
プラズマ反応ガスであるアルゴンガスおよびリークの為
の窒素ガスを交互に供給するガス供給部４と、各チャン
バー２内を真空状態にする一対の真空吸引部５，５と、
一対のチャンバー２，２に対し基板Ａを交互に搬入・搬
出する搬入・搬出部６と、搬入・搬出部６に供給側マガ
ジン７ａを介して未処理基板Ａａを供給するマガジン供
給部８と、搬入・搬出部６から受け取った処理基板Ａｂ
を排出側マガジン７ｂを介して装置外に排出するマガジ
ン排出部９と、空になった供給側マガジン（空マガジ
ン）７ａをマガジン供給部８からマガジン排出部９に移
送するマガジン移送部１０とを備えている。

【００１８】各チャンバー２は、真空容器である箱状の
チャンバー本体２１と、チャンバー本体２１の前面に設
けられたフランジ状の蓋体２２とを有している。蓋体２
２は、両側に設けた蓋ガイド２３，２３によりチャンバ
ー本体２１に対し進退自在に構成され、且つチャンバー
本体２１の側面に設けたチャンバー開閉シリンダ（エア
ーシリンダ）２４のピストンロッド２５と連結板２６で
連結されている。また、蓋体２２の内側には、２枚の基
板Ａ，Ａを載置するトレイ２７が取り付けられており、
トレイ２７は蓋体２２と共に進退する。チャンバー開閉
シリンダ２４が駆動して、蓋体２２が前進すると、チャ
ンバー本体２１が開放されると共に、基板Ａを載置した
トレイ２７が引き出され、蓋体２２が後退すると、トレ
イ２７が押し込まれると共にチャンバー本体２１が閉塞
される。

【００１９】また、図３に示すように、各チャンバー２
には、電源部３に接続された第１高周波電極２８と、ア
ースされた第２高周波電極２９とが設けられている。こ
の場合、第１高周波電極２８は、上記のトレイ２７の下
部に配設される一方、第２高周波電極２９は、チャンバ
ー本体２１を構成するケーシングにより構成されてい
る。なお、チャンバー開閉シリンダ２４は、図示左側の
チャンバー２ａでは、その左側面に取り付けられ、右側
のチャンバー２ｂでは、その右側面に取り付けられてい
る。また、図示しないが、チャンバー本体２１と蓋体２
２との間には、チャンバー２の気密性を保持すべく、Ｏ
リング等のシール部材が介在している。

【００２０】電源部３は、高周波電源３１と、自動整合
器３２と、電源切替器３３とを有している。電源切替器
３３は、図示しない制御装置に接続され、制御装置の切
替指令により、一対のチャンバー２，２に対し高周波電
源３１を交互に切り替える。自動整合器３２は、チャン
バー２に印加した高周波の反射波による干渉を防止する
ものであり、この場合には、一対のチャンバー２，２に
対し１台の自動整合器３２を対応させているが、各チャ
ンバー２に対し１台の自動整合器３２を対応させるよう
にしてもよい。かかる場合には、高周波電源３１、電源
切替器３３、自動整合器３２の順で結線される。

【００２１】ガス供給部４は、図外のアルゴンガスボン
ベに連なるアルゴンガス供給管４１と、図外の窒素ガス
ボンベに連なる窒素ガス供給管４２と、各チャンバー２
に連なる一対のガス導入管４３，４３と、アルゴンガス
供給管４１および窒素ガス供給管４２と一対のガス導入
管４３，４３とを接続するガス切替管４４とを有してい
る。アルゴンガス供給管４１および窒素ガス供給管４２
には、それぞれマニアルで操作されるアルゴンガス供給
バルブ４５および窒素ガス供給バルブ４６が設けられて
いる。また、アルゴンガス供給管４１にはマスフローコ
ントローラ４７が介設され、また窒素ガス供給管４２に
はパージ流量計４８が介設され、それぞれガス流量を制
御できるようになっている。

【００２２】ガス切替管４４は、アルゴンガス供給管４
１に連なる２本のアルゴン側分岐管４４ａ，４４ａと、
窒素ガス供給管４２に連なる２本の窒素側分岐管４４
ｂ，４４ｂとを有し、各アルゴン側分岐管４４ａと各窒
素側分岐管４４ｂの合流部分に上記の各ガス導入管４３
が接続されている。両アルゴン側分岐管４４ａ，４４ａ
には、それぞれ電磁弁で構成されたアルゴン側切替バル
ブ４９，４９が介設され、また両窒素側分岐管４４ｂ，
４４ｂには、それぞれ電磁弁で構成された窒素側切替バ
ルブ５０，５０が介設されている。一対のアルゴン側切
替バルブ４９，４９および一対の窒素側切替バルブ５
０，５０は、上記の制御装置に接続され、制御装置の切
替指令により、開閉する。この場合、アルゴン側切替バ
ルブ４９は、アルゴンガスのガス量を精度良く制御する
ため、上記のマスフローコントローラ４７の制御信号に
基づいて、フィードバック制御される。

【００２３】アルゴンガス供給バルブ４５および窒素ガ
ス供給バルブ４６は、それぞれ常時「開」となってお
り、一対のチャンバー２，２，に交互にアルゴンガスを
導入する場合には、両窒素側切替バルブ５０，５０が
「閉」となり、両アルゴン側切替バルブ４９，４９の一
方が「開」、他方が「閉」となる。また、後述するリー
クの為に窒素ガスを導入する場合には、両アルゴン側切
替バルブ４９，４９が「閉」となり、両窒素側切替バル
ブ５０，５０の一方が「開」、他方が「閉」となる。な
お、図中の符号５１は、プラズマ反応ガスとして、アル
ゴンガスの他、酸素ガスを導入可能とする場合（仮想線
にて図示）に、開閉される開閉電磁弁である。

【００２４】各真空吸引部５は、真空ポンプ６１と、真
空ポンプ６１と各チャンバー２を接続する真空配管６２
とを有している。真空配管６２には、チャンバー２側か
ら真空計６３、圧力調整バルブ６４およびメインバルブ
６５が介設されている。メインバルブ６５は電磁弁で構
成されており、メインバルブ６５が「開」状態で、フレ
キシブル管６７を介して真空配管６２と真空ポンプ６１
とが連通し、チャンバー２内の真空引きが行われる。

【００２５】搬入・搬出部６は、両チャンバー２，２
と、マガジン供給部８およびマガジン排出部９との間
で、基板Ａを搬送する基板搬入搬出機構１２を有すると
共に、基板搬入搬出機構１２と両チャンバー２，２，と
の間で基板Ａを移載するチャンバー側移載機構１３と、
基板搬入搬出機構１２と供給側・排出側両マガジン７
ａ，７ｂとの間で基板Ａを移載するマガジン側移載機構
１４とを有している。

【００２６】供給側マガジン７ａに収容されている未処
理基板Ａａは、マガジン側移載機構１４により基板搬入
搬出機構１２に移載され、基板搬入搬出機構１２により
下動位置からチャンバー２近傍の上動位置まで搬入され
る。ここで、チャンバー側移載機構１３が駆動して、未
処理基板Ａａを基板搬入搬出機構１２からチャンバー２
のトレイ２７に移載する。一方、処理基板Ａｂは、チャ
ンバー側移載機構１３によりトレイ２７から基板搬入搬
出機構１２に移載され、基板搬入搬出機構１２により上
動位置から供給側・排出側両マガジン７ａ，７ｂ近傍の
下動位置まで搬出される。ここで、マガジン側移載機構
１４が駆動して、処理基板Ａｂを基板搬入搬出機構１２
から排出側マガジン７ｂに移載する。

【００２７】基板搬入搬出機構１２は、図外の機台に取
り付けられた基板昇降装置７１と、基板昇降装置７１に
取り付けられた基板Ｙ動装置７２と、基板Ｙ動装置７２
により図示の前後方向に移動する基板載置ステージ７３
とを有している。

【００２８】基板載置ステージ７３は、ベースプレート
７５上に、相互に平行に配設した３条の突条７６，７
６，７６により、上段および下段にそれぞれ２枚の基板
Ａ，Ａを棚板状に載置できるようになっている。すなわ
ち、３条の突条７６，７６，７６には、それぞれ上下に
内向きの受け部（図示省略）が突出形成されており、こ
の受け部により上段に２枚の未処理基板Ａａを載置する
前後一対の第１載置部７７が、下段に２枚の処理基板Ａ
ｂを載置する前後一対の第２載置部７８が構成されてい
る。すなわち、供給側マガジン７ａから移載される未処
理基板Ａａは第１載置部７７に載置され、各チャンバー
２のトレイ２７から移載される処理基板Ａｂは第２載置
部７８に載置される。

【００２９】基板Ｙ動装置７２は、後述する基板昇降装
置７１の昇降ブロック８５に取り付けられており、減速
機付きの基板Ｙ動モータ８０と、基板Ｙ動モータ８０に
より回転するボールねじ８１を有している。図示では省
略されているが、基板載置ステージ７３は、基板昇降装
置７１の昇降ブロック８５との間で前後方向に進退自在
に構成（案内）されており、基板載置ステージ７３の一
部に螺合するボールねじ８１が、基板Ｙ動モータ８０に
より正逆回転することにより、基板載置ステージ７３が
昇降ブロック８５に対し、前後方向に進退する。

【００３０】基板昇降装置７１は、減速機付きの基板昇
降モータ８３と、基板昇降モータ８３のより回転するボ
ールねじ８４と、ボールねじ８４に螺号する雌ねじ部
（図示省略）形成した昇降ブロック８５とを有してい
る。上述のように、基板載置ステージ７３および基板Ｙ
動装置７２は昇降ブロック８５に支持されており、昇降
ブロック８５は、基板昇降モータ８３を介して正逆回転
するボールねじ８４により、昇降する。なお、基板昇降
装置７１を基板Ｙ動装置７２に取り付け、基板昇降装置
７１で基板載置ステージ７３を昇降させ、基板Ｙ動装置
７２で基板昇降装置７１および基板載置ステージ７３を
前後動させるようにしてもよい。

【００３１】供給側マガジン７ａから未処理基板Ａａを
受け取る場合には、供給側マガジン７ａの該当する未処
理基板Ａａの位置に、基板載置ステージ７３の第１載置
部７７が合致するように、基板昇降装置７１および基板
Ｙ動装置７２を駆動する。具体的には、基板載置ステー
ジ７３をホーム位置から後退および上昇させ、先ず一方
の第１載置部７７を該当する未処理基板Ａａに位置合わ
せし、さらに基板載置ステージ７３の後退（前進）によ
り、他方の第１載置部７７を該当する次の未処理基板Ａ
ａに位置合わせする。なお、詳細は後述するが、供給側
マガジン７ａは昇降するようになっており、未処理基板
Ａａの移載高さ位置（レベル）は、特定の位置に設定さ
れている。

【００３２】また、処理基板Ａｂを排出側マガジン７ｂ
に受け渡す場合には、同様に第２載置部７８の２枚の処
理基板Ａｂ，Ａｂを、それぞれ排出側マガジン７ｂの該
当する収容位置に位置合わせする。この場合も、排出側
マガジン７ｂは昇降するようになっており、処理基板Ａ
ｂの移載高さ位置（上記の移載高さ位置とは異なるが）
は、特定の位置に設定されている。なお、基板載置ステ
ージ７３に対し供給側マガジン７ａおよび排出側マガジ
ン７ｂは、その左右両側に近接して配置されているため
（図示では離れているが）、基板Ａの移載に際し基板載
置ステージ７３を左右方向に移動させる必要はない。

【００３３】一方、未処理基板Ａａおよび処理基板Ａｂ
をチャンバー２との間でやり取りする場合には、先ず基
板昇降装置７１および基板Ｙ動装置７２を駆動して、ト
レイ２７上の処理基板Ａａと第２載置部７８を位置合わ
せし、２枚の処理基板Ａｂ，Ａｂを第２載置部７８に同
時に受け取る（詳細は後述する）。次に、基板載置ステ
ージ７３をわずかに下降させ、第１載置部７７の未処理
基板Ａａとトレイ（の上面）２７とを位置合わせし、２
枚の未処理基板Ａａ，Ａａをトレイ２７上に受け渡す。
なお、この場合も、基板載置ステージ７３に対し両チャ
ンバー２，２は、その左右両側に近接して配置されてい
るため（図示では離れているが）、基板Ａの移載に際し
基板載置ステージ７３を左右方向に移動させる必要はな
い。

【００３４】マガジン側移載機構１４は、未処理基板Ａ
ａを供給側マガジン７ａから基板搬入搬出機構１２に送
り出す供給側シリンダ９１と、処理基板Ａｂを基板搬入
搬出機構１２から排出側マガジン７ｂに送り込む排出側
シリンダ９２とを有している。供給側シリンダ７ｂは図
外の機台に取り付けられており、そのピストンロッド９
４により、該当する未処理基板Ａａの端を押して、これ
を供給側マガジン７ａから基板搬入搬出機構１２に送り
出す。

【００３５】排出側シリンダ９２は、図外の機台に取り
付けられ、マガジン供給部８およびマガジン排出部９間
に亘って延在するシリンダ本体９５と、シリンダ本体９
５により左右方向に移動する送り爪装置９６とを有して
いる。送り爪装置９６は、ハウジング内にモータ等のア
クチュエータを収容すると共に、アクチュエータにより
上下動する送り爪９７を有している。アクチュエータに
より送り爪９７を所定の下動位置に移動させ、シリンダ
本体９５により送り爪装置９６を図示左方に移動させる
ことにより、送り爪９７が処理基板Ａｂの端を押して、
これを基板搬入搬出機構１２から排出側マガジン７ｂに
送り込む。

【００３６】供給側シリンダ９１のピストンロッド９４
の高さ位置および排出側シリンダ９２の送り爪９７の高
さ位置は、上記の移載高さ位置に設定され、且つ、ピス
トンロッド９４側の移載高さ位置と送り爪９７の移載高
さ位置とは、基板載置ステージ７３の第１載置部７７と
第２載置部７８との間の段差分の差を有している。この
ため、基板載置ステージ７３の第１載置部７７と第２載
置部７８を、それぞれ両移載高さ位置に位置合わせして
おいて、先ず排出側シリンダ９２を駆動することで、処
理基板Ａｂが第２載置部７８から排側出マガジン７ｂに
送り込まれ、次に供給側シリンダ９１を駆動すれば、未
処理基板Ａｂが供給側マガジン７ａから第１載置部７７
に送り出される。もっとも、基板載置ステージ７３、供
給側マガジン７ａおよび排側出マガジン７ｂは昇降可能
であり、かつ送り爪９７も上下動可能に構成されている
ため、必ずしも上記のように移載高さ位置を設定する必
要はない。

【００３７】なお、詳細は後述するが、供給側マガジン
７ａから送り出されるべき任意の１の未処理基板Ａａの
選択、および処理基板Ａｂが送り込まれるべき排出側マ
ガジンの任意の１の収容位置（何段目か）の選択は、マ
ガジン供給部８において供給側マガジン７ａを昇降させ
ること、およびマガジン排出部９において排出側マガジ
ン７ｂを昇降させることで、行われる。

【００３８】チャンバー側移載機構１３は、一対のチャ
ンバー２，２間に亘って左右方向に延在するガイドケー
ス１０１と、ガイドケース１０１の一方に端に取り付け
た減速機付きのＸ動モータ１０２と、Ｘ動モータ１０２
により回転するボールねじ１０３と、ボールねじ１０３
により左右方向に移動する移載爪装置１０４とを有して
いる。移載爪装置１０４は、ハウジング内にモータ等の
アクチュエータを収容すると共に、アクチュエータによ
り上下動する移載爪１０５を有している。

【００３９】移載爪１０５の先端は二股に形成されてお
り、トレイ２７と基板搬入搬出機構１２との間で、２枚
の基板Ａ，Ａを同時に移載可能に構成されている。移載
爪装置１０４は、ハウジングの部分でガイドケース１０
１により左右方向の移動をガイドされており、Ｘ動モー
タ１０２を介してボールねじ１０３が正逆回転すること
により、移載爪装置１０４はガイドケース１０１に沿っ
て左右方向に移動する。また、アクチュエータの正逆駆
動により、移載爪１０５が上下動する。

【００４０】基板搬入搬出機構１２が第１載置部７７に
未処理基板Ａａを載置してチャンバー２に臨むと、Ｘ動
モータ１０２が駆動して移載爪装置１０４をトレイ２７
の端位置に移動させ、続いて移載爪装置１０４が駆動し
て移載爪１０５を、トレイ２７の上面位置まで下動させ
る。次に、Ｘ動モータ１０２が駆動して移載爪装置１０
４を基板搬入搬出機構１２側に移動させる。これによ
り、移載爪１０５がトレイ２７上の２枚の処理基板Ａｂ
を押すようにして移動させ、処理基板Ａｂを基板搬入搬
出機構１２の第２載置部７８に受け渡す。次に、移載爪
１０５を未処理基板Ａａに合わせてわずかに上動させた
後、移載爪装置１０４をトレイ２７側に移動させること
により、移載爪１０５が２枚の未処理基板Ａａ，Ａａを
第１載置部７７からトレイ２７上に受け渡す。なお、移
載爪１０５を二股とせず、基板Ａを一枚ずつ移載させる
構造であってもよい。

【００４１】マガジン供給部８は、複数個の供給側マガ
ジン７ａを載置可能な供給側マガジン載置台１１１と、
供給側マガジン載置台１１１から供給された供給側マガ
ジン７ａを昇降させる供給側昇降装置１１２と、供給側
マガジン７ａを供給側マガジン載置台１１１から供給側
昇降装置１１２に送り込む供給側マガジンシリンダ１１
３とを有している。一方、供給側マガジン７ａは、複数
段に亘って基板Ａを棚板状に収容できるように、両側壁
にそれぞれ複数の受け部が形成されている。そして、こ
のように構成された供給側マガジン７ａは、未処理基板
Ａａを収容した状態で、前面を基板搬入搬出機構１２側
に向けて配設されている。なお、排出側マガジン７ｂ
は、この供給側マガジン７ａと全く同一のものである。

【００４２】供給側マガジンシリンダ１１３は、供給側
昇降装置１１２の供給側マガジン７ａが空になったとき
に、そのピストンロッド１１５により、供給側マガジン
載置台１１１に載置されている複数個の供給側マガジン
７ａを順に送り込んで、新たに供給側マガジン７ａを供
給側昇降装置１１２に供給する。なお、供給側マガジン
載置台１１１に新たに投入される供給側マガジン７ａ
は、ピストンロッド１１５が後退した状態で、供給側マ
ガジン載置台１１１のピストンロッド１１５側に投入さ
れる。

【００４３】供給側昇降装置１１２は、減速機付きのマ
ガジン昇降モータ１１６と、マガジン昇降モータ１１６
のより回転するボールねじ１１７と、ボールねじ１１７
に螺号する雌ねじ部（図示省略）形成した昇降ブロック
１１８とを有している。未処理基板Ａａを送り出す供給
側マガジン７ａは、昇降ブロック１１８に支持されてお
り、昇降ブロック１１８は、マガジン昇降モータ１１６
を介して正逆回転するボールねじ１１７により、昇降す
る。

【００４４】供給側昇降装置１１２に送り込まれた供給
側マガジン７ａは適宜昇降し、その際上記の供給側シリ
ンダ９１が、供給側マガジン７ａに収容した未処理基板
Ａａを１枚ずつ送り出してゆく。この場合、未処理基板
Ａａを、供給側マガジン７ａの最下段のものから順に送
り出してゆくことが、好ましい。すなわち、最初に最下
段の未処理基板Ａａを移載高さ位置に位置合わせしてこ
れを送り出し、次に下から２段目の未処理基板Ａａを移
載高さ位置に位置合わせ（下降）してこれを送り出す。
このようにして、最上段の未処理基板Ａａを送り出した
ところで、供給側マガジン７ａが空になるため、これを
さらに下降させてマガジン移送部１０に受け渡すように
している。

【００４５】マガジン排出部９は、マガジン供給部８と
同様に、複数個の排出側マガジン７ｂを載置可能な排出
側マガジン載置台１２１と、排出側マガジン７ｂを昇降
させる排出側昇降装置１２２と、処理基板Ａｂで満杯に
なった排出側マガジン７ｂを排出側昇降装置１２２から
排出側マガジン載置台１２１に送り込む排出側マガジン
シリンダ１２３とを有している。排出側マガジンシリン
ダ１２３は、そのピストンロッド１２５により、満杯に
なった排出側マガジン７ｂを順次、排出側マガジン載置
台１２１送り込んでゆく。

【００４６】排出側昇降装置１２２は、供給側昇降装置
１１２と同様に、マガジン昇降モータ１２６と、ボール
ねじ１２７と、昇降ブロック１２８とを有している。処
理基板Ａｂが送り込まれる排出側マガジン７ｂは、昇降
ブロック１２８に支持されており、昇降ブロック１２８
は、マガジン昇降モータ１２６を介して正逆回転するボ
ールねじ１２７により、昇降する。この場合、空の排出
側マガジン７ｂは、マガジン移送部１０を介して供給側
昇降装置１１２から供給される。

【００４７】そして、この場合も、排出側昇降装置１２
２の排出側マガジン７ｂは適宜昇降し、その際上記の排
出側シリンダ９２が、排出側マガジン７ｂに処理基板Ａ
ｂを１枚ずつ送り込んでゆく。この場合には、排出マガ
ジン７ｂを間欠上昇させらがら、処理基板Ａｂを最上段
から順に収容してゆくことが、好ましい。なお、供給側
昇降装置１１２および排出側昇降装置１２２の各昇降ブ
ロック１１８，１２８は、各マガジン７ａ，７ｂを載置
するプレート部位１１８ａ，１２８ａの中央が、広く
「コ」字状に切り欠かれており、後述するチャック装置
１３１が上下方向にすり抜け得るようになっている。

【００４８】マガジン移送部１０は、空マガジン（空に
なった供給側マガジン７ａ）７ｃを受け取って把持する
チャック装置１３１と、先端部でチャック装置１３１を
支持する回転アーム１３２と、回転アーム１３２を基端
部を中心に回転させる減速機付きの回転モータ１３３と
を有している。回転モータ１３３は、図外の機台に固定
されており、回転アーム１３３を水平面内において角度
１８０度、往復回転（回動）させ、チャック装置１３１
に把持した空マガジン７ｃをマガジン供給部８からマガ
ジン排出部９に移送する。チャック装置１３１は、上面
に空マガジン７ｃが載置されるハウジング１３５と、ハ
ウジング１３５内に収容したシリンダ（図示省略）と、
ハウジング１３５の上面から突出しシリンダにより離接
方向に相互に移動する一対のチャック１３６，１３６と
を有している。

【００４９】一対のチャック１３６，１３６を離間する
方向に開いておいて、供給側昇降装置１１２に臨ませ、
この状態で、供給側昇降装置１１２に載置されている空
マガジン７ｃを下降させると、昇降ブロック１１８のプ
レート部位１１８ａがチャック１３６を上側から下側に
すり抜けたところで、空マガジン７ｃがハウジング１３
５の上面に載る。これにより、空マガジン７ｃが供給側
昇降装置１１２からマガジン移送部１０に受け渡され
る。ここで、一対のチャック１３６，１３６を閉じるよ
うにして、空マガジン７ｃを把持する。空マガジン７ｃ
がチャック装置１２１に不動に把持されたら、回転アー
ム１３２を回動させて空マガジン７ｃを排出側昇降装置
１２２に臨ませる。

【００５０】このとき、排出側昇降装置１２２の昇降ブ
ロック１２８には排出側マガジン７ｂは無く、また昇降
ブロック１２８は下降位置にある。空マガジン７ｃが排
出側昇降装置１２２に臨んだら、チャック装置１３１に
よる把持状態を解除し、昇降ブロック１２８を上昇させ
る。昇降ブロック１２８が上昇し、そのプレート部位１
２８ａがチャック１３６を下側から上側にすり抜ける
と、空マガジン７ｃが昇降ブロック１２８を自動的に受
け取ってそのまま上昇する。なお、マガジン移送部１０
により、マガジン供給部８からマガジン排出部９に移送
された空マガジン７ｃは、マガジン排出部９で排出側マ
ガジン７ｂとして利用されるが、空マガジン７ｃは回転
して移送されるため、その前部が搬入・搬出部６側に向
いた姿勢で、マガジン排出部９に受け渡される。このた
め、移送の前後等で別の装置により空マガジン７ｃの姿
勢を変える必要がない。

【００５１】なお、搬入・搬出部６、マガジン供給部
８、マガジン排出部９およびマガジン移送部１０におけ
るモータやシリンダなどのアクチュエータは、上述の制
御装置に接続され、制御装置により総括的に制御され
る。ここで、図４を参照して、制御装置による各部の動
きを順を追って説明する。

【００５２】同図において、左側のチャンバー２ａは基
板Ａの洗浄工程にあり、右側のチャンバー２ｂは基板Ａ
の搬入・搬出工程にあるものとする。右側のチャンバー
２ｂで洗浄済みの基板（処理基板Ａｂ）Ａが外部に引き
出される動きに合わせて、搬入・搬出部６は、マガジン
供給部８から未処理基板Ａａを受け取って、右側のチャ
ンバー２ｂの近傍まで搬送する。ここで、搬入・搬出部
６は、右側のチャンバー２ｂから処理基板Ａｂを受け取
り、続いて未処理基板Ａａを右側のチャンバー２ｂに受
け渡す。右側のチャンバー２ｂは、未処理基板Ａａを受
け取ると、これを内部に持ち込む。同時に、搬入・搬出
部６は、処理基板Ａｂを搬送してマガジン排出部９に受
け渡す。

【００５３】右側のチャンバー２ｂは、未処理基板Ａａ
を内部に持ち込むと、真空引きを経て洗浄工程に移行す
る。これと同時に、左側のチャンバー２ａは、窒素ガス
によるリークを経て搬入・搬出工程に移行する。そして
こんどは、左側のチャンバー２ａで処理基板Ａｂが引き
出される動きに合わせて、搬入・搬出部６は、マガジン
供給部８から未処理基板Ａａを受け取って、左側のチャ
ンバー２ａに搬入する。すなわち、左右のチャンバー２
ａ，２ｂは交互に搬入・搬出工程と洗浄工程とを繰返
し、これに合わせて搬入・搬出部６は左右のチャンバー
２ａ，２ｂに対し、未処理基板Ａａおよび処理基板Ａｂ
を交互に搬入・搬出する。

【００５４】次に、図５を参照して、左右の両チャンバ
ー２ａ，２ｂの搬入・搬出工程および洗浄工程とを、経
時的に説明する。同図において、例えば「チャンバ１」
を左側のチャンバー２ａとし、「チャンバ２」を右側の
チャンバー２ｂと考える。搬入・搬出工程は、チャンバ
ー２への基板Ａの搬入および搬出を行う基板搬入搬出工
程と、チャンバー２内を真空にする真空引き工程とから
成り、基板搬入搬出工程は、厳密にはチャンバー２の蓋
体２２を開放してから閉塞するまでである。一方、洗浄
工程は、チャンバー２内にアルゴンガスを充填するガス
充填工程と、高周波電圧を印加して基板Ａを洗浄するプ
ラズマ洗浄工程と、窒素ガスを送り込んでチャンバー２
内を大気圧まで昇圧するリーク工程とから成る。

【００５５】同図に示すように、搬入・搬出工程および
洗浄工程は、いずれも３０秒で設定されており、「チャ
ンバ１」で搬入・搬出工程を行っているときには、「チ
ャンバ２」で洗浄工程を行い、「チャンバ１」で洗浄工
程を行っているときには、「チャンバ２」では搬入・搬
出工程を行うようにしている。もちろん、リーク工程か
ら基板搬入搬出工程に移行するときには、搬入・搬出部
６は、基板Ａをチャンバー２の近傍まで搬送してきてい
る。したがって、搬入・搬出部６による基板搬入の為の
時間は、真空引き工程に要する時間（２０秒）以内とな
る。

【００５６】以上のように本実施形態によれば、一対の
チャンバー２，２に対し、高周波電圧を交互に印加し、
一方のチャンバー２で洗浄工程を行っているときに、他
方のチャンバー２で搬入・搬出工程を行うようにしてい
るため、２台のチャンバー２，２を効率よく運転するこ
とができ、単位時間当たりの基板処理枚数をほぼ倍にす
ることができる。また、一対のチャンバー２，２に対し
単一のもので構成された電源部３、ガス供給部４および
搬入・搬送部６などを効率よく、且つ無駄時間を生ずる
ことなく、運転させることができ、全体の構造も単純化
することができる。特に、チャンバー２は、洗浄工程に
要する時間と搬入・搬出工程に要する時間とを全く同時
間に設定しているため、一対のチャンバー２，２を効率
よく運転することができると共に、電源部３やガス供給
部４はチャンバー１台分のものでこの２台分に対応させ
ることができる。

【００５７】

【発明の効果】以上のように、本発明のプラズマ洗浄装
置およびその運転方法によれば、一方のチャンバーで基
板の洗浄作業を行っているときに、他方のチャンバーで
基板の搬入・搬出作業を行うようにしているため、一対
のチャンバーを交互に効率よく運転させることができ
る。また、高周波電源の出力は、１台のチャンバーに対
応する容量で済む。したがって、高周波電源の出力を大
きくすることなく、基板の単位時間当たりの処理枚数を
増加することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るプラズマ洗浄装置の
全体構造（上半部）を示す斜視図である。

【図２】本発明の一実施形態に係るプラズマ洗浄装置の
全体構造（下半部）を示す斜視図である。

【図３】実施形態に係るプラズマ洗浄装置のチャンバー
の断面図である。

【図４】実施形態に係るプラズマ洗浄装置の動作を説明
する動作説明図である。

【図５】チャンバーの運転状態を経時的に説明する説明
図である。

【符号の説明】

１ プラズマ洗浄装置 ２ チャンバー ３ 電源部 ４ ガス供給部 ５ 真空吸引部 ６ 搬入・搬出部 ７ａ 供給側マガジン ７ｂ 排出側マガジン ７ｃ 空マガジン ８ マガジン供給部 ９ マガジン排出部 １０ マガジン移送部 １２ 基板搬入搬出機構 １３ チャンバー側移載機構 １４ マガジン側移載機構 ２８ 第１高周波電極 ２９ 第２高周波電極 ３１ 高周波電源 ３２ 電源切替器 ７３ 基板載置ステージ ７７ 第１載置部 ７８ 第２載置部 １１２ 供給側昇降装置 １１８ 昇降ブロック １２２ 排出側昇降装置 １２８ 昇降ブロック １３１ チャック装置 １３２ 回転アーム １３３ 回転モータ Ａ 基板 Ａａ 未処理基板 Ａｂ 処理基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F004 AA13 AA14 BA04 BB17 BB19 CA01 CA02 DA23 DA26 DB13 DB23 EB02 5F031 CA02 FA03 FA09 GA47 GA48 GA52 GA55 HA57 LA07 LA12 MA23 MA28 MA32 NA04 NA05 NA08 NA10 5F044 EE13

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印加した高周波電圧によりプラズマを発
   生させ、発生したプラズマにより基板を洗浄する一対の
   チャンバーと、 前記一対のチャンバーの高周波電極に、高周波電圧を交
   互に印加する単一の高周波電源と、 前記一対のチャンバーに対し、それぞれ基板を搬入・搬
   出する搬入・搬出機構とを備えたことを特徴とするプラ
   ズマ洗浄装置。
2. 【請求項２】 前記搬入・搬出機構は単一のもので構成
   されており、前記一対のチャンバーに対し基板を交互に
   搬入・搬出することを特徴とする請求項１に記載のプラ
   ズマ洗浄装置。
3. 【請求項３】 前記搬入・搬出機構は、未処理基板を載
   置する第１載置部材と、処理基板を載置する第２載置部
   材とを有していることを特徴とする請求項２に記載のプ
   ラズマ洗浄装置。
4. 【請求項４】 プラズマ反応ガス中で発生させたプラズ
   マにより基板を洗浄するプラズマ洗浄装置の運転方法に
   おいて、 印加した高周波電圧により、充填した前記プラズマ反応
   ガス中でプラズマを発生させる一対のチャンバーを用
   い、 前記一方のチャンバーが基板を洗浄する洗浄工程にある
   ときに前記他方のチャンバーが基板を搬入・搬出する搬
   入・搬出工程となるように、前記一対のチャンバーに対
   し、高周波電圧を交互に印加すると共に基板を交互に搬
   入・搬出するすることを特徴とするプラズマ洗浄装置の
   運転方法。
5. 【請求項５】 前記洗浄工程は、前記各チャンバーへの
   プラズマ反応ガスの充填工程と、プラズマ放電によるプ
   ラズマ洗浄工程と、当該各チャンバー内を大気圧まで昇
   圧す昇圧工程とから成り、 前記搬入・搬出工程は、前記各チャンバーへの基板の搬
   入および搬出を行う基板搬入搬出工程と、当該各チャン
   バー内を真空にする真空引き工程とから成り、 前記洗浄工程に要する時間と前記搬入・搬出工程に要す
   る時間とが略同一であることを特徴とする請求項４に記
   載のプラズマ洗浄装置の運転方法。