JP2001015485A

JP2001015485A - 基板加工装置

Info

Publication number: JP2001015485A
Application number: JP11180949A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Yamamoto; 山本　　仁; Masakazu Takahashi; 正和高橋; Minoru Ichimura; 稔市村; Yoshiyuki Kako; 義行加来
Original assignee: Niigata Engineering Co Ltd
Current assignee: Niigata Engineering Co Ltd
Priority date: 1999-06-25
Filing date: 1999-06-25
Publication date: 2001-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】ラジカル反応により基板を加工する基板加工
装置において、複数枚の基板を短時間で加工可能とし、
かつ加工用ガスの消費量を減少させる。【解決手段】本発明の基板加工装置は、反応室内に、
加工用電極６０と基板の支持台４７〜５０とを備える加
工部２１を複数個設置し、これら加工部２１の周囲をそ
れぞれ導電体製の接地電極で覆い、かつ接地電極を支持
台４７〜５０に接続するとともに、加工用電極６０への
給電を、１台の電源と、この電源から延びる同軸管６６
と、同軸管６６から複数の加工部２１にそれぞれ延びる
分岐管６７を介して行い、かつ加工部２１及び分岐管６
７を、同軸管６６の軸線を中心に対称となるよう配置し
たことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンを含有す
る基板をラジカル反応を用いて加工する基板加工装置に
係り、特に、複数の基板を同時に加工可能な基板加工装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】シリコン、酸化珪素、窒化珪素、炭化珪
素等のシリコン系化合物は、半導体、太陽電池、ダイヤ
モンド薄膜形成等の分野にて、基板用材料として使用さ
れている。この基板は通常、平板四角形状または円盤状
をなしているが、脆性を有するため、欠けや割れが生じ
やすいという問題がある。特に、基板の端面が鋭利であ
ると欠けや割れが生じやすいため、基板の製造工程にお
いては、端面の面取り加工が必須となっている。

【０００３】面取り加工は、研削や研磨等の物理的方法
により行うことも可能であるが、欠けや割れの発生を防
止しつつ面取り加工を行うには、ラジカル反応を利用し
た化学的方法の利用が好ましい。この方法では、ラジカ
ルの供給源である加工用ガスの雰囲気中に設置された基
板に対し、加工形状に応じた形状の電極を微小間隔をお
いて配置し、基板と電極との間に高周波電圧を印加して
放電させ、発生したラジカルと基板との間におけるラジ
カル反応により基板を一部気化させて加工を行う。

【０００４】ラジカル反応を利用した加工方法の例とし
ては、例えば特開平１−１２５８２９号公報または特開
平６−３４２７７２号公報に開示の方法がある。特開平
１−１２５８２９号公報には、電極からの放電またはレ
ーザ光によりラジカルを発生させ、被加工物を加工する
無歪精密加工方法が開示されている。また、特開平６−
３４２７７２号公報には、基板上の半導体薄膜や金属薄
膜を、ラジカル反応を利用して線状に除去する半導体装
置の製造方法が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ラジカル反応を利用し
た加工では、一般に、高周波電力の漏洩を防止するた
め、金属製の反応室の壁面を接地電極とし、電気的に絶
縁された加工電極との間で高周波電圧を印加している。
具体的には、被加工物の支持台を接地電極である反応室
の壁面に接続し、加工電極を反応室の壁面から絶縁して
いる。また、基板を均一に加工するためには、電極のう
ち、少なくとも被加工物と対向する領域に、均一なプラ
ズマを発生させる必要がある。

【０００６】しかしながら、１台の電源を用いて、限ら
れた空間内で複数の基板を同時に加工しようとすると、
隣接する電極同士、あるいは電極と反応室間における電
気的影響等により、個々の反応室内に対する高周波電力
の分配が不均一となって、個々の電極に均一なプラズマ
を発生させることができない。従って、ラジカル反応を
利用した基板の加工では、１台の電源を用いた場合、基
板を一度に１枚しか加工できず、生産性が低いという問
題があった。

【０００７】また、加工中は、反応室内を一定濃度の加
工用ガスで置換する必要があるが、反応室への基板の出
し入れ毎に新たなガスを供給しなければならず、ガスが
無駄となるという問題があった。また、ガスの置換に時
間を要するため、加工効率が低いという問題もあった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、複数の基板
を短時間で加工可能で、かつ加工用ガスの消費量が少な
い基板加工装置の提供をその目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板を収容す
る反応室と、反応室内の上記基板に電圧を印加する加工
用電極とを備え、上記反応室内を加工用ガス雰囲気とし
て上記加工用電極に給電し、発生する上記加工用ガス由
来のラジカルと上記基板との間で生じるラジカル反応に
より上記基板を加工する基板加工装置において、上記反
応室内に、上記加工用電極と上記基板の支持台とを備え
る加工部を複数個設置し、これら加工部の周囲をそれぞ
れ接地電極である導電体で覆い、かつ上記接地電極を上
記支持台に接続するとともに、上記加工用電極への給電
を、１台の電源と、この電源から延びる同軸管と、この
同軸管から上記複数の加工部にそれぞれ延びる分岐管を
介して行い、かつ上記加工部及び上記分岐管を、上記同
軸管の軸線を中心に対称となるよう配置したことを特徴
としている。

【０００９】また、本発明は、上記基板加工装置におい
て、開閉可能な仕切を介して上記反応室にそれぞれ連結
され、上記反応室への上記基板の搬入または上記反応室
からの上記基板の搬出に使用される複数の搬入用チャン
バ及び搬出用チャンバを備え、これら搬入用チャンバ及
び搬出用チャンバのうちいずれかの内部を上記加工用ガ
ス雰囲気とし、この搬入用チャンバ及び搬出用チャンバ
を介して上記反応室への上記基板の出し入れを行うこと
を特徴としている。

【００１０】この場合、上記搬入用チャンバ及び搬出用
チャンバから排出される上記加工用ガスを貯留して、他
の上記搬入用チャンバ及び搬出用チャンバに供給する貯
留手段を設けることも可能である。あるいは、上記搬入
用チャンバ及び搬出用チャンバをそれぞれ３個以上用意
し、１つの搬入用チャンバ及び搬出用チャンバから排出
される上記加工用ガスを、他の搬入用チャンバ及び搬出
用チャンバのいずれかに貯留する構成としてもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明の実
施形態について説明する。図１は本発明に係る基板加工
装置の一例を示す上面図で、図２は図１のＡ−Ａ線に沿
った縦断面図である。また、図３は、基板加工装置の主
要部の構造の例を示す、図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図
である。

【００１２】基板加工装置１は、ロボットチャンバ４と
メインチャンバ５とからなる反応室６と、メインチャン
バ５内に設置された加工装置本体９と、未加工の基板
（図１中符号Ｐ₁）の搬入口である搬入用チャンバ２及
び加工済の基板（図１中符号Ｐ₂）の搬出口である搬出
用チャンバ１３と、搬入用チャンバ２に搬入された基板
Ｐ ₁を加工装置本体９に搬送する搬入ロボット７及び搬
入コンベヤ８と、加工装置本体９から搬出された基板Ｐ
₂を搬出用チャンバ１３に搬送する搬出コンベヤ１０及
び搬出ロボット１１とから概略構成されている。

【００１３】ロボットチャンバ４は、メインチャンバ５
の長手方向両端にそれぞれ連結され、基板の搬入側に位
置するロボットチャンバ４には、搬入用チャンバ２が、
左右にそれぞれ１個ずつ、合計２個連結されている。同
様に、基板の搬出側に位置するロボットチャンバ４に
は、搬出用チャンバ１３が、左右にそれぞれ１個ずつ、
合計２個連結されている。

【００１４】搬入用チャンバ２及び搬出用チャンバ１３
は、その側方に設けられたドア１５，１６により開閉可
能とされ、かつ搬入用チャンバ２及び搬出用チャンバ１
３内には、エレベータ１７により上下動自在とされたカ
セット台１８が設置されている。また、ロボットチャン
バ４と搬入用チャンバ２及び搬出用チャンバ１３との間
は、それぞれ仕切３，１２により開閉可能とされ、この
仕切３，１２の開閉により、ロボットチャンバ４と搬入
用チャンバ２及び搬出用チャンバ１３とを、連続した系
または独立した系として使用可能となっている。

【００１５】更に、搬入用チャンバ２及び搬出用チャン
バ１３には、例えば図７に示すようなガス流路６９が連
結されている。ガス流路６９は切替弁Ｖを介して統合さ
れ、更にポンプＰを介して加工用ガスの貯留容器（貯留
手段）７０に連結されている。また、図示はしていない
が、反応室６には、加工用ガスの供給手段及び排出手段
が設けられ、かつこれらの手段を調節することにより、
反応室６内における加工用ガスの濃度が調節可能となっ
ている。

【００１６】搬入ロボット７及び搬出ロボット１１は、
それぞれ上下動可能なシリンダ７ａ，１１ａと、左右に
回動可能な複数のアーム７ｂ，１１ｂとを備えている。
アーム７ｂ，１１ｂの先端には、左右に分岐した上下一
対のハンド１９，２０を備え、これらのハンド１９，２
０により、左右２枚の基板を上下に２枚ずつ重ねて搬送
可能となっている。また、ハンド１９，２０の上下の間
隔及び左右の間隔は、後述するカセット１４内に２枚１
組で収容された基板の上下及び左右の間隔とそれぞれ同
一とされている。

【００１７】搬入コンベヤ８及び搬出コンベヤ１０は、
メインチャンバ５の長手方向に沿って延びる左右一対の
部材で、個々のコンベヤ８，１０は、所定幅の空間を介
して左右に分割され、かつこれらの空間には、図１に示
すように、分岐した上記ハンド１９，２０の先端部が、
コンベヤ８，１０と干渉することなく配置可能とされて
いる。

【００１８】加工装置本体９は、図３に示すように、複
数の加工部２１と、これら加工部２１間を仕切る導電体
製の仕切板６５と、加工部２１の上方に設けられた同軸
管６６と、同軸管６６から個々の加工部２１に延びる分
岐管６７と、加工部２１の下方に設けられた位置決め機
構１５０と、加工部２１及び位置決め機構１５０を囲む
枠体２２とから概略構成されている。

【００１９】本実施形態の場合、２枚１組の基板を２組
同時に加工可能となるよう、加工装置本体９には、４個
の加工部２１が設置され、かつ個々の加工部２１は、基
板と同一の平面形状を有する支持台４７〜５０と、その
上方に設置された加工用電極６０とから構成されてい
る。加工用電極６０は、基板の加工形状に応じた形状を
有する電極６１と、電極６１を上方から着脱可能に支持
するホルダ６２とから構成され、加工に伴い電極６１が
消耗した場合には、電極６１のみを交換することが可能
となっている。仕切板６５は、個々の加工部２１を電気
的に独立させ、加工部２１間における電気的干渉を防止
するとともに、支持台４７〜５０に接続され、接地電極
として作用する。

【００２０】同軸管６６は、その上端に設けられた１台
の高周波電源（図示せず。）から下方に延びてメインチ
ャンバ５に固定され、その下端は、メインチャンバ５内
にて、枠体２２に固定された分岐管６７の上端に、カッ
プリング６８を介して接続されている。また、装置の熱
膨張等に伴う同軸管６６と分岐管６７との間における上
下方向の変位は、カップリング６８にて吸収される。

【００２１】分岐管６７は、個々の加工部２１における
加工用電極６０の中央部に上方からそれぞれ接続され、
その結果、上記同軸管６６及び分岐管６７を介して、個
々の加工用電極６０にそれぞれ高周波電圧が印加され
る。本発明の場合、分岐管６７及び加工部２１は、同軸
管６６の軸線を中心に対称となるよう、それぞれ配置さ
れている。なお、ここでいう「対称」とは、個々の反応
部２１内における高周波電力の分配が均一となるよう
な、分岐管６７及び加工部２１の幾何学的配置を指す。

【００２２】また、支持台４７〜５０と加工用電極６０
との間には、上記左右一対の搬入コンベヤ８と搬出コン
ベヤ１０とをそれぞれ連結する左右一対の搬送コンベヤ
５９が、メインチャンバ５の長手方向に沿って延設され
ている。

【００２３】次に、位置決め機構１５０の構造の例を図
３ないし図６とともに説明する。ここで、図４及び図５
はいずれも位置決め機構１５０の構造を示すもので、図
４は加工部近傍の拡大断面図、図５は図１のＣ−Ｃ線に
沿った断面図である。また、図６は、位置決め機構１５
０の上端部の構造を示す上方斜視図である。

【００２４】符号８８はメインチャンバ５の下端に固定
されたフランジベースで、フランジベース８８上に立設
された左右一対のガイド板１０１には、メインチャンバ
５の長手方向と直交する方向に水平に延びる上下２本の
軸５６，５７が、それぞれベアリングにより回転可能に
支持されている。また、軸５６，５７は、メインチャン
バ５の側面に支持されたアクチュエータ７１，７７に、
カップリング７３，７９を介してそれぞれ連結されてい
る。

【００２５】軸５６，５７にはそれぞれカム板７４，８
０が取り付けられており、カム板７４，８０には、上端
に回転可能なローラ７６，８２を備えたローラブラケッ
ト７５，８１が上方に向けそれぞれ支持されている。ま
た、ローラ７６，８２上には、平板正方形状をなすプレ
ート５１，５２が、当て板８３，８６を介してそれぞれ
水平に載置されている。

【００２６】プレート５１上には、隣接する支持台４７
〜５０間に水平に配設された固定センタリングプレート
４３〜４６が、支柱２３を介してそれぞれ支持され、そ
の結果、固定センタリングプレート４３〜４６は、プレ
ート５１の上下動に伴い上下動可能となっている。ここ
で、固定センタリングプレート４３〜４６は、図６に示
すように、いずれもその端部が支持台４７〜５０の側面
から外方に突出するよう構成され、更に、メインチャン
バ５の長手方向と直交する固定センタリングプレート４
３，４５は、直交する固定センタリングプレート４４，
４６間に形成された隙間に、バネ等の作用により弾性的
に移動可能となっている。

【００２７】また、プレート５１の端部には、プレート
５１の辺に沿って延びる４個のブロックバー９０が、そ
の両端に設けられた支持体９２間に延設された軸９３に
沿って、支持台４７〜５０と近接／離間する方向に水平
に移動可能に支持され、かつ個々のブロックバー９０に
は、上下に延びる軸５５がそれぞれ２本ずつ支持されて
いる。

【００２８】軸５５の上端には、リンク３１がそれぞれ
支持され、リンク３１には、軸９３と同一方向、すなわ
ち支持台４７〜５０と近接／離間する方向に延びる軸３
２が固定されている。軸３２には、リンク３３が軸３２
に沿って水平に移動可能に支持され、かつリンク３３
は、リンク３１，３３間にて軸３２に支持されたバネ３
４により、支持台４７〜５０側に付勢されている。更
に、個々のリンク３３の上端には支持台４７〜５０の周
囲を外側から覆う８個の移動センタリングプレート３５
〜４２がそれぞれ１個づつ水平に支持され、その結果、
移動センタリングプレート３５〜４２は、プレート５１
の上下動に伴い上下動可能となっている。

【００２９】ここで、図６に示すように、移動センタリ
ングプレート３５〜４２のうち、メインチャンバ５の長
手方向と直交するもの（符号３７，３８，４１，４２で
示すもの）は、符号４４，４６で示す固定センタリング
プレートの端部側面を左右から挟むよう配置されてい
る。また、メインチャンバ５の長手方向に延びるもの
（符号３５，３６，３９，４０で示すもの）は、符号３
７，３８，４１，４２で示すセンタリングプレート間に
挟まれるとともに、隣接するセンタリングプレート３
５，３６，３９，４０間に形成された隙間に、バネ等の
作用により弾性的に移動可能となっている。更に、これ
らセンタリングプレート３５，３６，３９，４０は、符
号４３，４５で示す固定センタリングプレートの端面
を、左右から挟むよう配置されている。

【００３０】プレート５２上には、支持台４７〜５０を
それぞれ支持する４本の支柱２４がプレート５１を貫通
して立設され、その結果、支持台４７〜５０は、プレー
ト５２の上下動に伴い上下動可能となっている。また、
軸５５の下端側は、プレート５１，５２の端部に上記ブ
ロックバー９０の移動方向に沿ってそれぞれ形成された
長穴９４，９５を貫通してプレート５２の下方に延びる
とともに、プレート５２の端部にプレート５２の辺に沿
って延設された、上記ブロックバー９０と同様の構造を
有する４個のブロックバー９１のいずれかに支持されて
いる。

【００３１】一方、フランジベース８８の下端には、ア
クチュエータ５８が支持され、アクチュエータ５８から
は、軸８４が上方に延設されている。軸８４はプレート
５２の上方に延び、その上端には、円盤状をなすカム板
５３が取り付けられている。カム板５３はそれぞれ連接
板５４を介してブロックバー９１に連結され、カム板５
３の揺動により、ブロックバー９１が、軸９３に沿って
水平に移動可能となっている。その結果、リンク３１，
３３及び軸５５を介してブロックバー９１に連結された
移動センタリングプレート３５〜４２も、カム板５３の
揺動に伴い、支持台４７〜５０と近接／離間する方向に
水平移動可能となっている。

【００３２】ここで、これらセンタリングプレート３５
〜４６の形状及び上昇量は、支持台４７〜５０上に基板
を載置してセンタリングプレート３５〜４６でその周囲
を覆った際に、基板の端面とセンタリングプレート３５
〜４６の側面とが密着し、かつ基板の上面とセンタリン
グプレート３５〜４６の上面とが同一平面をなすよう、
予め設定されている。また、センタリングプレート３５
〜４６は、加工すべき基板の厚さに応じてセンタリング
プレート３５〜４６の厚さを変更する必要があるため、
支柱２３またはリンク３３に対し着脱可能となってい
る。

【００３３】更に、支持台４７〜５０及びセンタリング
プレート３５〜４６のうち、搬送コンベヤ５９と交差す
る部分には、搬送コンベヤ５９との干渉を避けるため、
図６に符号Ｇで示すような溝が形成されている。また、
加工中の発熱による装置や基板の変形を防止するため、
支持台４７〜５０及びセンタリングプレート３５〜４６
の内部には、例えば冷却水等を用いた冷却系（図示せ
ず。）が設けられている。

【００３４】なお、支持台４７〜５０の上面には、加工
中における基板の位置ズレを防止するため、基板吸着機
構を設けることが望ましい。また、センタリングプレー
ト３５〜４６の材質には、プラズマによる消耗が少な
い、基板との反応性がない、導電性を有する、熱伝導率
が高い、等の性質が要求される。これらの要求を満たす
材質としては、例えばアルミニウムが挙げられる。

【００３５】次いで、上記構造を有する基板加工装置１
の動作について以下に説明する。基板の加工に際して
は、反応室６内を所定圧力及び濃度の加工用ガスで置換
した後、一方の搬入用チャンバ２のドア１５を開け、未
加工の基板が２枚１組で収容されたカセット１４を、搬
入用チャンバ２のカセット台１８上に載置する。カセッ
ト１４の搬入が完了したら、ドア１５を閉じ、エレベー
タ１７を操作してカセット１４を搬入ロボット７が作業
しやすい位置に移動させるとともに、バルブＶ及びポン
プＰを操作して、搬入用チャンバ２内の圧力を所定の圧
力（１０^-5torr程度）まで真空引きし、その後、貯留容
器７０内の加工用ガスを、ガス流路６９を介して上記一
方の搬入用チャンバ２内に供給する。そして、搬入用チ
ャンバ２が反応室６内と同様の加工用ガスで置換された
ら、仕切３を開き、上記一方の搬入用チャンバ２と反応
室６とを連通させる。

【００３６】同様に、一方の搬出用チャンバ１３のドア
１６を開け、空のカセット１４を搬出用チャンバ１３の
カセット台１８上に載置してからドア１６を閉じ、バル
ブＶ及びポンプＰを操作して、貯留容器７０内の加工用
ガスをガス流路６９を介して上記一方の搬出用チャンバ
１３内に供給する。そして、搬出用チャンバ１３が反応
室６内と同様の加工用ガスで置換されたら、仕切１２を
開き、上記一方の搬出用チャンバ１３と反応室６とを連
通させる。

【００３７】仕切３が開いたら、搬入ロボット７を用
い、カセット１４内に収容された基板をそれぞれのハン
ド１９上に上下２枚ずつ載置させ、搬送コンベヤ８の上
方に移送する。そして、ハンド１９が搬入コンベヤ８間
の隙間と重なった時点でハンド１９を下降させ、ハンド
１９上に載置された４枚の基板を搬入コンベヤ８上に移
す。この場合、搬入コンベヤ８は加工装置本体９に向け
間欠駆動されており、かつ搬入ロボット７は、ハンド１
９上に載置された左右２枚の基板が搬入コンベヤ８の間
欠停止時に搬入コンベヤ８上に載置されるよう、搬入コ
ンベヤ８の動作と同期して間欠的に下降する。その結
果、ハンド１９上に載置された４枚の基板は、２回の間
欠停止動作で搬入コンベヤ８上に移される。

【００３８】搬入コンベヤ８上に移された基板は、搬入
コンベヤ８と同期して間欠駆動された搬送コンベヤ５９
上に移される。この場合、上記４枚の基板が、２回の間
欠停止動作で、搬入コンベヤ８から搬送コンベヤ５９上
に移るとともに、加工装置本体９内の支持台４７〜５０
の上方に移送される。

【００３９】４枚の基板が支持台４７〜５０の上方に移
送されたら、支持台４７〜５０を上昇させ、基板を支持
台４７〜５０上に載置させるとともに、位置決め機構１
５０を用いて基板を位置決めする。すなわち、アクチュ
エータ７１，７７を駆動させ、カップリング７３，７９
を介して軸５６，５７を回転させると、軸５６，５７に
取り付けられたカム板７４，８０がローラブラケット７
５，８１を上昇させ、ローラブラケット７５，８１に取
り付けられたローラ７６，８２が当て板８３，８６を押
し上げ、プレート５１，５２が上昇する。

【００４０】プレート５１が上昇すると、支柱２３を介
してプレート５１に支持された固定センタリングプレー
ト４３〜４６及び、ブロックバー９０、軸５５、リンク
３１，３３を介してプレート５１に支持された移動セン
タリングプレート３５〜４２がいずれも上昇し、４枚の
基板がこれらセンタリングプレート３５〜４６で囲まれ
る。また、プレート５２が上昇すると、支柱２４を介し
てプレート５２に支持された支持台４７〜５０がいずれ
も上昇し、４枚の基板がこれら支持台４７〜５０にそれ
ぞれ１枚ずつ載置された状態で、搬送コンベヤ５９から
離れて上方に移送される。

【００４１】この場合、支持台４７〜５０及びセンタリ
ングプレート３５〜４６には、上記の通り、搬送コンベ
ヤ５９との干渉を避ける溝Ｇが形成されている。従っ
て、支持台４７〜５０及びセンタリングプレート３５〜
４６を上昇させても、搬送コンベヤ５９と干渉すること
はない。

【００４２】また、プレート５１，５２の上昇ととも
に、アクチュエータ５８を駆動させ、軸８４を回転させ
ると、軸８４に取り付けられたカム板５３が揺動し、連
接板５４を介してカム板５３に連結された４個のブロッ
クバー９１が移動して、リンク３１，３３及び軸５５を
介してブロックバー９１に連結された移動センタリング
プレート３５〜４２が、支持台４７〜５０と近接する方
向に移動する。

【００４３】そして、移動センタリングプレート３５〜
４２の側面が、支持台４７〜５０上に載置された基板の
端面に当接し、基板の端面が、リンク３１，３３間に設
置されたバネ３４の作用により、基板を損傷しない程度
の力で固定センタリングプレート４３〜４６側に押圧さ
れた時点で、アクチュエータ５８を停止する。その結
果、支持台４７〜５０上に載置された基板が、交差する
固定センタリングプレート４３〜４６により形成された
コーナーに、移動センタリングプレート３５〜４２の側
面によって押し当てられ、このコーナーを基準として、
支持台４７〜５０上の所定位置に正確に位置決めされ
る。

【００４４】位置決めに際しては、符号３７，３８，４
１，４２で示す移動センタリングプレートが、符号４
４，４６で示す固定センタリングプレートの側面に沿っ
て移動しつつ、符号３５，３６，３９，４０で示す可動
式の移動センタリングプレートの端面に当接し、それら
を加工装置本体９の内部側に押圧移動させるとともに、
符号３５，３６，３９，４０で示す移動センタリングプ
レートが、符号４３，４５で示す可動式の固定センタリ
ングプレートの端面に当接し、それらを加工装置本体９
の内部側に押圧移動させつつ移動する。その結果、基板
の端面とセンタリングプレート３５〜４６の側面とが密
着する。また、基板の上面とセンタリングプレート３５
〜４６の上面とは同一平面となる。

【００４５】基板の位置決めが完了したら、基板と加工
用電極６０との距離が適正となったところでアクチュエ
ータ７１，７７を停止し、高周波電源から同軸管６６及
び分岐管６７を介して加工用電極６０に印加された高周
波電圧により、基板の端面を面取り加工する。本発明の
場合、分岐管６７及び加工部２１が、同軸管６６の軸線
を中心に対称となるようそれぞれ配置されているため、
単一の電源を用いて複数の加工部２１に対し電圧を印加
した場合でも、個々の加工部２１に対する高周波電力の
分配が均一化され、個々の加工用電極６０に均一なプラ
ズマを発生させることが可能となる。その結果、本発明
によれば、１台の電源を用いて一度に複数の基板を加工
することが可能となり、生産性が向上する。

【００４６】また、加工中、基板の端面とセンタリング
プレート３５〜４６の側面とが密着し、かつ基板の上面
とセンタリングプレート３５〜４６の上面とが同一平面
とされているため、基板の端縁部に電荷が集中しない。
その結果、電荷の集中による基板の端縁部と加工用電極
６０間におけるアーク放電と、それに起因する基板の破
損が防止される。

【００４７】加工終了後は、アクチュエータ５８，７
１，７７を逆回転させ、基板とセンタリングプレート３
５〜４６とを離間させるとともに、支持台４７〜５０及
びセンタリングプレート３５〜４６を下降させ、基板を
搬送コンベヤ５９上に戻す。搬送コンベヤ５９上に移っ
た基板は、加工装置本体９から搬出コンベヤ１０側に移
送され、搬送コンベヤ５９と同期して間欠駆動された搬
出コンベヤ１０上に移される。この場合、同時に加工さ
れた４枚の基板が、２回の間欠停止動作で搬送コンベヤ
５９から搬出コンベヤ１０上に移される。

【００４８】搬出コンベヤ１０の下流側には、搬出ロボ
ット１１が、そのハンド２０が搬出コンベヤ８の下方に
て搬出コンベヤ８間の隙間と重なるよう待機しており、
上記４枚の基板のうち２枚がハンド２０と重なった時点
でハンド２０を上昇させ、搬出コンベヤ上の基板をハン
ド２０上に移す。この場合、ハンド２０は搬出コンベヤ
１０の動作と同期して間欠的に上昇し、その結果、搬出
コンベヤ１０上に載置された４枚の基板が、２回の停止
動作でハンド２０上に移される。

【００４９】更に、エレベータ１７を操作して、搬出用
チャンバ１３内のカセット１４を搬出用ロボット１１が
作業しやすい位置に移動させるとともに、それぞれのハ
ンド２０上に上下２枚づつ載置された加工済みの基板
を、カセット１４内に収容する。更に、搬入用チャンバ
２内のカセット１４に収容された基板が全て搬出用チャ
ンバ１３内のカセット１４に収容されるまで上記操作を
繰り返す。

【００５０】作業が終了したら、図７に示すように仕切
３，１２を閉じ、搬入用チャンバ２及び搬出用チャンバ
１３からポンプＰを経て貯留容器７０に至るガス流路６
９を構成するバルブＶのみを開け、他のバルブＶを全て
閉じる。次いで、ポンプＰを作動させて、搬入用チャン
バ２及び搬出用チャンバ１３内の加工用ガスをガス流路
６９を介して貯留容器７０に移動させる。その後、吸気
口と搬入用チャンバ２及び搬出用チャンバ１３に至るガ
ス流路６９を構成するバルブＶのみを開けて他のバルブ
Ｖを全て閉じ、吸気口から、ガス流路６９を介して、搬
入用チャンバー２内及び搬出用チャンバー１３内に大気
を供給する。そして、搬入用チャンバー２内及び搬出用
チャンバー１３内を大気で置換してから、ドア１５，１
６を開け、カセット１４を取り出す。

【００５１】一方、上記一連の作業中、使用されていな
い搬入用チャンバ２内及び搬出用チャンバ１３内に、未
加工の基板を収容したカセット１４及び空のカセット１
４をそれぞれ設置し、ドア１５，１６を閉めておく。次
いで、使用されていない搬入用チャンバ２及び搬出用チ
ャンバ１３からポンプＰを経て排気口に至るガス流路６
９を構成するバルブＶのみを開けて他のバルブＶを全て
閉じ、ポンプＰを作動させて、使用されていない搬入用
チャンバ２内及び搬出用チャンバ１３内の圧力を、所定
の圧力（１０^-5torr程度）まで真空引きする。これは、
貯留容器７０から搬入用チャンバ２及び搬出用チャンバ
１３の内部を負圧とし、加工用ガスを導入しやすくする
ためである。

【００５２】その後、貯留容器７０からポンプＰを経て
上記使用されていない搬入用チャンバ２及び搬出用チャ
ンバ１３に至るガス流路６９を構成するバルブＶのみを
開け、その他のバルブＶを閉じる。更に、ポンプＰを作
動して、貯留容器７０内の加工用ガスを、ガス流路６９
を経て、上記使用されていない搬入用チャンバ２内及び
搬出用チャンバ１３内に供給し、これらの搬入用チャン
バ２内及び搬出用チャンバ１３内を、予め反応室６内と
同様の加工用ガスで置換する。

【００５３】その結果、上記一連の作業終了後、すぐに
これらの搬入用チャンバ２及び搬出用チャンバ１３の仕
切３，１２を開き、作業を中断することなく、新たな加
工作業を開始することが可能となる。すなわち、本発明
によれば、搬入用チャンバ２及び搬出用チャンバ１３に
対するカセット１４の設置及びガスの置換に要する時間
が省略されるため、生産性が向上する。また、搬入用チ
ャンバ２及び搬出用チャンバ１３へのカセット１４の出
し入れに使用された加工用ガスを、他の搬入用チャンバ
２及び搬出用チャンバ１３におけるカセット１４の出し
入れに再使用することが可能となるため、加工用ガスの
消費量も減少する。

【００５４】図８に示すように、搬入用チャンバ２及び
搬出用チャンバ１３をそれぞれ３個以上用意し、一つの
搬入用チャンバ２及び搬出用チャンバ１３から排出され
る加工用ガスを、他の搬入用チャンバ２及び搬出用チャ
ンバ１３のいずれかに貯留する構成としてもよい。

【００５５】この場合には、搬入用チャンバ２内のカセ
ット１４の基板を全て搬出用チャンバ１３内のカセット
１４へ収容した後、仕切３，１２を閉じ、搬入用チャン
バ２及び搬出用チャンバ１３からポンプＰを経て使用さ
れていない一方の搬入用チャンバ２及び搬出用チャンバ
１３に至るガス流路６９を構成するバルブＶのみを開
け、その他のバルブＶを全て閉じる。そして、ポンプＰ
を作動させて、搬入用チャンバ２及び搬出用チャンバ１
３内の加工用ガスを、ガス流路６９を介して、使用され
ていない一方の搬入用チャンバ２及び搬出用チャンバー
１３内に移し、これら使用されていない一方の搬入用チ
ャンバ２及び搬出用チャンバー１３内に貯留させる。

【００５６】その後、加工用ガスが排出された搬入用チ
ャンバ２及び搬出用チャンバ１３から吸気口に至るガス
流路６９を構成するバルブＶのみを開き、他のバルブＶ
を全て閉じる。そして、吸気口からガス流路６９を介し
て搬入用チャンバ２及び搬出用チャンバ１３内に大気を
供給し、搬入用チャンバ２及び搬出用チャンバ１３内を
大気で置換した後、ドア１５，１６を開け、カセット１
４を取り出す。

【００５７】一方、使用されていない他方の搬入用チャ
ンバ２内及び搬出用チャンバ１３内に、未加工の基板を
収容したカセット１４及び空のカセット１４をそれぞれ
設置し、ドア１５，１６を閉めておく。次いで、使用さ
れていない他方の搬入用チャンバ２及び搬出用チャンバ
１３からポンプＰを経て排気口に至るガス流路６９を構
成するバルブＶのみを開けて他のバルブＶを全て閉じ、
ポンプＰを作動させて、使用されていない他方の搬入用
チャンバ２内及び搬出用チャンバ１３内の圧力を、所定
の圧力（１０^-5torr程度）まで真空引きする。その理由
は上記図７の場合と同様である。

【００５８】その後、使用されていない一方の搬入用チ
ャンバ２及び搬出用チャンバ１３からポンプＰを経て使
用されていない他方の搬入用チャンバ２及び搬出用チャ
ンバ１３に至るガス流路６９を構成するバルブＶのみを
開け、その他のバルブＶを閉じる。そして、ポンプＰを
作動させ、使用されていない一方の搬入用チャンバ２及
び搬出用チャンバ１３内に貯留されている加工用ガス
を、ガス流路６９を経て、使用されていない他方の搬入
用チャンバ２及び搬出用チャンバ１３内に供給し、これ
ら搬入用チャンバ２及び搬出用チャンバ１３内を、予め
反応室６内と同様の加工用ガスで置換する。

【００５９】このように、図８に示す基板加工装置によ
れば、加工作業及びカセット１４の設置に使用されてい
ない搬入用チャンバ２及び搬出用チャンバ１３が加工用
ガスの貯留容器として使用可能となるため、専用の貯留
容器７０が不要となる。

【００６０】なお、上記実施形態では、４枚の基板を同
時に加工する構成とし、かつ基板の搬送にはロボット
７，１１及びコンベヤ８，１０，５９を使用したが、本
発明は、これらの構成に制限されるものではなく、本発
明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である
ことはいうまでもない。

【００６１】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係る基板加
工装置によれば、複数の加工部の加工用電極への給電
を、１台の電源と、この電源から延びる同軸管と、この
同軸管から複数の加工部にそれぞれ延びる分岐管を介し
て行い、かつ加工部及び分岐管を、同軸管の軸線を中心
に対称となるよう配置したため、１台の電源を用いて複
数の加工部に対し電圧を印加した場合でも、個々の加工
部に対する高周波電力の分配が均一化され、個々の加工
用電極に均一なプラズマを発生させることが可能とな
る。その結果、本発明によれば、１台の電源を用いて一
度に複数の基板を加工することが可能となり、生産性が
向上するという効果が得られる。

【００６２】また、基板加工装置内への基板の出し入れ
に使用される搬入用チャンバ及び搬出用チャンバを複数
個設け、これら搬入用チャンバ及び搬出用チャンバのう
ちいずれかの内部を加工用ガス雰囲気とし、この搬入用
チャンバ及び搬出用チャンバを介して上記基板の出し入
れを行うことにより、使用されていない搬入用チャンバ
及び搬出用チャンバを次回の基板の出し入れの準備に使
用することが可能となる。その結果、本発明によれば、
上記準備に要する時間が省略されるため、生産性が向上
するという効果が得られる。

【００６３】更に、上記搬入用チャンバ及び搬出用チャ
ンバから排出される上記加工用ガスを貯留して、他の上
記搬入用チャンバ及び搬出用チャンバに供給する貯留手
段を設けることにより、搬入用チャンバ及び搬出用チャ
ンバへの基板の出し入れに使用された加工用ガスを、貯
留手段を介して他の搬入用チャンバ及び搬出用チャンバ
における基板の出し入れに再使用することが可能となる
ため、加工用ガスの消費量が減少するという効果が得ら
れる。

【００６４】特に、搬入用チャンバ及び搬出用チャンバ
をそれぞれ３個以上用意し、１つの搬入用チャンバ及び
搬出用チャンバから排出される加工用ガスを、他の搬入
用チャンバ及び搬出用チャンバのいずれかに貯留するこ
とにより、基板の出し入れ及び準備に使用されていない
搬入用チャンバ及び搬出用チャンバを加工用ガスの貯留
手段として使用可能となるため、専用の貯留手段が不要
となるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板加工装置の一例を示す上面
図である。

【図２】本発明に係る基板加工装置の構造の例を示
す、図１のＡ−Ａ線に沿った縦断面図である。

【図３】本発明に係る基板加工装置の主要部の構造の
例を示す、図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

【図４】本発明に係る基板加工装置に用いられる位置
決め機構の構造の例を示す、加工部近傍の断面図であ
る。

【図５】本発明に係る基板加工装置に用いられる位置
決め機構の構造の例を示す、図１のＣ−Ｃ線に沿った断
面図である。

【図６】本発明に係る基板加工装置に用いられる位置
決め機構の上端部の構造の例を示す上方斜視図である。

【図７】本発明に係る基板加工装置における搬入用チ
ャンバ及び搬出用チャンバへのガス供給／排出系統の例
を示す図である。

【図８】本発明に係る基板加工装置における搬入用チ
ャンバ及び搬出用チャンバへのガス供給／排出系統の例
を示す図である。

【符号の説明】

１基板加工装置２搬入用チャンバ３，１２仕切６反応室１３搬出用チャンバ２１加工部４７，４８，４９，５０支持台６０加工用電極６５仕切板（接地電極）６６同軸管６７分岐管７０貯留容器（貯留手段）Ｐ₁，Ｐ₂ 基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者市村稔神奈川県横浜市磯子区新磯子町27番地株式会社新潟鉄工所技術開発センター内 (72)発明者加来義行神奈川県横浜市磯子区新磯子町27番地株式会社新潟鉄工所技術開発センター内Ｆターム(参考） 5F004 AA00 AA06 BA20 BB11 BB18 BB19 BB28 BC04 BC08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を収容する反応室と、反応室内の上
記基板に電圧を印加する加工用電極とを備え、上記反応
室内を加工用ガス雰囲気として上記加工用電極に給電
し、発生する上記加工用ガス由来のラジカルと上記基板
との間で生じるラジカル反応により上記基板を加工する
基板加工装置において、上記反応室内に、上記加工用電極と上記基板の支持台と
を備える加工部を複数個設置し、これら加工部の周囲を
それぞれ接地電極である導電体で覆い、かつ上記接地電
極を上記支持台に接続するとともに、上記加工用電極への給電を、１台の電源と、この電源か
ら延びる同軸管と、この同軸管から上記複数の加工部に
それぞれ延びる分岐管を介して行い、かつ上記加工部及
び上記分岐管を、上記同軸管の軸線を中心に対称となる
よう配置したことを特徴とする基板加工装置。
【請求項２】開閉可能な仕切を介して上記反応室にそ
れぞれ連結され、上記反応室への上記基板の搬入または
上記反応室からの上記基板の搬出に使用される複数の搬
入用チャンバ及び搬出用チャンバを備え、これら搬入用
チャンバ及び搬出用チャンバのうちいずれかの内部を上
記加工用ガス雰囲気とし、この搬入用チャンバ及び搬出
用チャンバを介して上記反応室への上記基板の出し入れ
を行うことを特徴とする請求項１に記載の基板加工装
置。
【請求項３】上記搬入用チャンバ及び搬出用チャンバ
から排出される上記加工用ガスを貯留して、他の上記搬
入用チャンバ及び搬出用チャンバに供給する貯留手段を
有することを特徴とする請求項２に記載の基板加工装
置。
【請求項４】上記搬入用チャンバ及び搬出用チャンバ
をそれぞれ３個以上用意し、１つの搬入用チャンバ及び
搬出用チャンバから排出される上記加工用ガスを、他の
搬入用チャンバ及び搬出用チャンバのいずれかに貯留す
ることを特徴とする請求項２に記載の基板加工装置。