JP2001237213A

JP2001237213A - プラズマ洗浄装置

Info

Publication number: JP2001237213A
Application number: JP2000050442A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Fukuda; 正行福田; Naoya Murakami; 直也村上
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2000-02-22
Filing date: 2000-02-22
Publication date: 2001-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】基板の処理能率の大幅な向上を図ったプラズ
マ洗浄装置を提供する。【解決手段】開閉可能な複数個のチャンバ２と、各チ
ャンバ２内にプラズマを発生させ、このプラズマにより
各チャンバ２内の基板に対して洗浄処理を行う洗浄手段
４、５、２８、２９、３１、３３とを備えたことを特徴
とする。

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
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のプラズマ洗浄装置は、基本的に
は、開閉可能なチャンバと、このチャンバ内にプラズマ
を発生させ、このプラズマによりチャンバ内の基板に対
して洗浄処理を行う洗浄手段とを備えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のプラズマ洗浄装
置はチャンバが一個であり、基板の処理能率を向上する
ために、処理速度を向上する等の様々な対策が行われて
いるものの、大幅な処理能率の向上は困難であった。

【０００４】本発明は上述した問題点に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、基板の処理能率の大幅な向
上を図ったプラズマ洗浄装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、請求項１に記載の発明は、開閉可能な複数個の
チャンバと、前記各チャンバ内にプラズマを発生させ、
このプラズマにより前記各チャンバ内の基板に対して洗
浄処理を行う洗浄手段とを備えたことを特徴とするプラ
ズマ洗浄装置である。

【０００６】このような構成によれば、複数個のチャン
バで並行して基板を処理することにより、基板の処理能
率を大幅に向上することができる。

【０００７】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載のプラズマ洗浄装置が、前記複数個のチャンバの
うちの所望のチャンバについてのみ洗浄処理を行うこと
ができるように構成されたことを特徴としている。

【０００８】この場合、一部のチャンバにトラブルが生
じても、他のチャンバは基板の処理を続けることができ
るため、基板処理能率の大幅な低下を防ぐことができ
る。

【０００９】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
または２に記載のプラズマ洗浄装置が、前記各チャンバ
毎に基板の処理条件の設定を行うことができるように構
成されたことを特徴としている。

【００１０】この場合、複数種類の基板を処理する場合
に、それぞれに専用のチャンバを設定することができる
ので、各基板の特性に応じた適切な処理を行うことがで
きる。

【００１１】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
〜３のいずれか一項に記載のプラズマ洗浄装置におい
て、前記洗浄手段が、前記各チャンバに設けられた高周
波電極と、前記各高周波電極に高周波電圧を印加する高
周波電源と、前記高周波電源と前記各高周波電極との間
に設けられた高周波切替器と、前記各チャンバ内を真空
にする真空吸引装置と、前記各チャンバ内にプラズマ反
応ガスを供給するガス供給装置とを含むことを特徴とし
ている。

【００１２】この場合、高周波電源が一台で済むため、
コスト及びスペースの削減を図ることができる。

【００１３】また、請求項５に記載の発明は、請求項４
に記載のプラズマ洗浄装置において、前記高周波切替器
が真空リレーを用いたものであることを特徴としてい
る。

【００１４】この場合、高周波切替器が小型であるた
め、スペースの削減を図ることができる。

【００１５】また、請求項６に記載の発明は、請求項４
または５に記載のプラズマ洗浄装置において、前記各チ
ャンバが着脱可能であるとともに、前記高周波切替器と
前記各高周波電極とが両端にコネクタを取り付けた同軸
ケーブルを介して接続されたことを特徴としている。

【００１６】この場合、チャンバの着脱が容易であるた
め、メンテナンスやトラブル処理を作業性良く行うこと
ができる。

【００１７】また、請求項７に記載の発明は、請求項１
〜６のいずれか一項に記載のプラズマ洗浄装置が、第１
の基板受け渡し位置に供給される未処理基板を前記各チ
ャンバに搬送するとともに、前記各チャンバで洗浄処理
された処理基板を第２の基板受け渡し位置に搬送する搬
入・搬出機構を備えたことを特徴としている。

【００１８】この場合、前後の工程の基板処理装置とイ
ンライン化することができるため、人手を介さずに基板
を連続して処理することができる。

【００１９】また、請求項８に記載の発明は、請求項７
に記載のプラズマ洗浄装置において、前記搬入・搬出機
構が、前記第１の基板受け渡し位置に配置されたマガジ
ンの複数個の基板収納部から未処理基板を取り出して前
記各チャンバに搬送することができるように構成された
ことを特徴としている。

【００２０】この場合、複数の製造ラインから供給され
る基板を一括処理（バッチ処理）する製造形態もとるこ
とができる。

【００２１】また、請求項９に記載の発明は、請求項８
に記載のプラズマ洗浄装置において、前記搬入・搬出機
構が、前記各チャンバで洗浄処理された処理基板を前記
第１の基板受け渡し位置のマガジンに戻すことができる
ように構成されたことを特徴としている。

【００２２】この場合、処理基板を第１の基板受け渡し
位置のマガジンに戻す場合には空マガジンが生じなくな
るので、その処理が不要となり、生産性が向上する。

【００２３】また、請求項１０に記載の発明は、請求項
１〜６のいずれか一項に記載のプラズマ洗浄装置が、前
記各チャンバ毎に基板の処理条件の設定を行うことがで
き、前記各チャンバに対応してそれぞれ基板受け渡し位
置が設定され、前記各基板受け渡し位置に供給された未
処理基板をそれぞれ対応するチャンバに搬送するととも
に、前記各チャンバで洗浄処理された処理基板をそれぞ
れ対応する基板受け渡し位置に搬送する搬入・搬出機構
を備えたことを特徴としている。

【００２４】この場合、処理条件が異なる複数種類の基
板を同時処理する際に、複数種類の基板が混ざり合う恐
れが無い。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
を図面を参照しながら説明する。図１及び図２は本実施
形態のプラズマ洗浄装置の全体構造を示した斜視図、図
３は本実施形態のプラズマ洗浄装置のチャンバの断面
図、図４は本実施形態のプラズマ洗浄装置の動作説明図
である。

【００２６】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
乾式で洗浄するために使用されるものであり、真空容器
であるチャンバにアルゴン等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、そのプラズマに帯電したイオンがボンディングパ
ッドに向かって加速され、ボンディングパッド表面の粒
子（実施形態の場合には有機物、酸化物等）を叩き出す
ことにより、これを洗浄する。

【００２７】図１及び図２に示すように、このプラズマ
洗浄装置１は、図示しない洗浄装置本体に着脱自在の一
対のチャンバ２、２と、これら一対のチャンバ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２、２にプラズマ反応ガスであるアルゴンガス及びリ
ークのための窒素ガスを交互に供給するガス供給装置４
と、各チャンバ２内を真空状態にする一対の真空吸引装
置５、５と、第１の基板受け渡し位置Ｐ₁に配置された
供給側マガジン７ａから未処理基板Ａａを取り出して一
対のチャンバ２、２に対して交互に搬入するとともに、
チャンバ２、２で洗浄処理された処理基板Ａｂを第２の
基板受け渡し位置Ｐ₂に配置された排出側マガジン７ｂ
に収納する搬入・搬出機構６とを備えている。

【００２８】各チャンバ２は、真空容器である箱状のチ
ャンバ本体２１と、チャンバ本体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２２は、
両側に設けた蓋ガイド２３、２３によりチャンバ本体２
１に対して進退自在に構成され、且つチャンバ本体２１
の側面に設けたチャンバ開閉シリンダ（エアシリンダ）
２４のピストンロッド２５と連結板２６を介して連結さ
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とともに進退する。チャンバ開閉シリン
ダ２４が駆動されて蓋体２２が前進すると、チャンバ本
体２１が開放されるとともに、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
が押し込まれるとともにチャンバ本体２１が閉塞され
る。

【００２９】また、図３に示すように、各チャンバ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、チャンバ開閉シリンダ２４は、図示左側のチャンバ
２では、その左側面に取り付けられ、右側のチャンバ２
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、チャンバ本体２１と蓋２２の間には、チャンバ
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。

【００３０】電源部３は、高周波電源３１と、自動整合
器３２と、高周波切替器３３とを有している。高周波切
替器３３は、図示しない制御装置（パソコン）に接続さ
れ、制御装置の切替指令により、一対のチャンバ２、２
に対し高周波電源３１を交互に切り替える。高周波切替
器３３とチャンバ２、２間は、通常、銅板を使用してネ
ジ止めにより接続されるが、処理時間が短いか電力が低
い等、導通時の導体温度上昇特性上問題が無ければ、両
端にコネクタを取り付けた同軸ケーブルにより接続する
ようにしてもよい。このようにすると、チャンバ２、２
の洗浄装置本体からの取り外し及び洗浄装置本体への取
り付けが容易となるため、メンテナンス及びトラブル処
理を作業性良く行うことができる。

【００３１】また、本実施形態では、高周波切替器３３
は真空リレーを用いたものであり、小型であるため、自
動整合器３２のシャーシ内に組み込むことができ、スペ
ースの削減を図ることができる。なお、高周波切替器３
３をシリンダ等を用いたメカ的なものとして、自動整合
器３２のシャーシに外付けするようにしてもよい。自動
整合器３２は、チャンバ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、本実施形態では、一対
のチャンバ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２に対しそれぞれ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、高周波切替器３３、自動整合器３
２の順で結線される。なお、本実施形態では、高周波電
源３１、自動整合器３２がそれぞれ１台ずつであるた
め、低コストで、スペースの削減を図ることができると
いう利点を有している。小さくすることができる。

【００３２】ガス供給装置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及び窒素ガス供給管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及び窒素ガス供給管４２に
は、それぞれマニュアルで操作されるアルゴンガス供給
バルブ４５及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。

【００３３】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４４
ｂ、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及び一対の窒素側切替バルブ５
０、５０は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４
７は、制御信号に基づいて、フィードバック制御され
る。

【００３４】アルゴンガス供給バルブ４５及び窒素ガス
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５
０、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。

【００３５】各真空吸引装置５は、真空ポンプ６１と、
真空ポンプ６１と各チャンバ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２側から
真空計６３、圧力調整バルブ６４及びメインバルブ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２内の真空引きが行われる。

【００３６】搬入・搬出機構６は、両チャンバ２、２
と、第１及び第２の基板受け渡し位置Ｐ₁、Ｐ₂に配置さ
れた供給側・排出側両マガジン７ａ、７ｂとの間で基板
Ａを搬送する基板搬送機構１２と、この基板搬送機構１
２と両チャンバ２、２との間で基板Ａを移載するチャン
バ側移載機構１３と、基板搬送機構１２と供給側・排出
側両マガジン７ａ、７ｂとの間で基板Ａを移載するマガ
ジン側移載機構１４と、供給側マガジン７ａを駆動する
基板ローダ１５と、排出側マガジン７ｂを駆動する基板
アンローダ１６とを有している。

【００３７】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により基板搬送
機構１２に移載され、基板搬送機構１２により下動位置
からチャンバ２近傍の上動位置まで搬送される。ここ
で、チャンバ側移載機構１３が駆動され、未処理基板Ａ
ａを基板搬送機構１２からチャンバ２のトレイ２７に移
載する。一方、処理基板Ａｂは、チャンバ側移載機構１
３によりトレイ２７から基板搬送機構１２に移載され、
基板搬送機構１２により上動位置から供給・排出側両マ
ガジン７ａ、７ｂ近傍の下動位置まで搬送される。ここ
で、マガジン側移載機構１４が駆動され、処理基板Ａｂ
を基板搬送機構１２から排出側マガジン７ｂに移載す
る。

【００３８】基板搬送機構１２は、図２に示すように、
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。

【００３９】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、上段及び下段にそれぞれ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。

【００４０】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ネジ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ネジ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。

【００４１】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により回転するボ
ールネジ８４と、ボールネジ８４に螺合する雌ネジ部
（図示省略）が形成された昇降ブロック８５とを有して
いる。上述のように、基板載置ステージ７３及び基板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
するボールネジ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及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。

【００４２】後述するように、マガジン７ａ、７ｂ内部
には、それぞれ上下方向に複数の基板収納部が形成され
ており、基板搬送機構１２が供給側マガジン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
の該当する基板収納部の位置に、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
及び基板Ｙ動装置７２が駆動される。具体的には、基板
載置ステージ７３をホーム位置から後退及び上昇させ、
先ず一方の第１載置部７７を該当する基板収納部に位置
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を該当する次の基板収納
部に位置合わせする。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。

【００４３】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
当する基板収納部に位置合わせする。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
Ａｂ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及び排出側マガ
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。

【００４４】一方、未処理基板Ａａ及び処理基板Ａｂを
チャンバ２との間でやりとりする場合には、先ず基板昇
降装置７１及び基板Ｙ動装置７２を駆動して、トレイ２
７上の処理基板Ａｂ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７
３をわずかに下降させ、第１載置部７７の未処理基板Ａ
ａとトレイ２７（の上面）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
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。

【００４５】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から基板搬送機構１２に送り出
す供給側シリンダ９１と、処理基板Ａｂを基板搬送機構
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９１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９４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から基板搬送機構１２に送り出す。

【００４６】排出側シリンダ９２は、図外の機台に取り
付けられ、供給側マガジン７ａ及び排出側マガジン７ｂ
間に亘って延在するシリンダ本体９５と、シリンダ本体
９５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ともに、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、これを基板搬送機構１２から排出側マガジン７ｂに
送り込む。

【００４７】供給側シリンダ９１のピストンロッド９４
の高さ位置及び排出側シリンダ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から排出側マガジン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Ａａ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及び排出側マガジン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。

【００４８】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枚の未処理基板Ａａ
が収納された基板収納部の選択、及び処理基板Ａｂが送
り込まれるべき排出側マガジン７ｂの任意の１つの基板
収納部（何段目か）の選択は、基板ローダ１５により供
給側マガジン７ａを昇降させること、及び基板アンロー
ダ１６により排出側マガジン７ｂを昇降させることで行
われる。

【００４９】図１に示すように、チャンバ側移載機構１
３は、一対のチャンバ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
の端部に取り付けられた減速機付きのＸ動モータ１０２
と、Ｘ動モータ１０２により回転するボールネジ１０３
と、ボールネジ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とも
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。

【００５０】移載爪１０５の先端は二股に形成されてお
り、トレイ２７と基板搬送機構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１０１に
より左右方向の移動をガイドされており、Ｘ動モータ１
０２を介してボールネジ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。

【００５１】基板搬送機構１２が第１載置部７７に未処
理基板Ａａを載置してチャンバ２に臨むと、Ｘ動モータ
１０２が駆動されて移載爪装置１０４をトレイ２７の端
位置に移動させ、続いて移載爪装置１０４が駆動されて
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が駆動されて移載爪装置１０４
を基板搬送機構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を基板搬送機構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７
７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１枚ずつ移載させる構造であって
もよい。

【００５２】図２に示すように、基板ローダ１５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１１３とを有している。供給側マガジン７
ａは、両側壁にそれぞれ複数の受け部が形成され、これ
によって上下方向に複数個の基板収納部が形成されてお
り、基板Ａを複数段に亘って棚板状に収容できるように
なっている。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
基板搬送機構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。

【００５３】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。

【００５４】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
により回転するボールネジ１１７と、ボールネジ１１７
に螺合する雌ネジ部（図示省略）が形成された昇降ブロ
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１
１６を介して正逆回転するボールネジ１１７により、昇
降する。

【００５５】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。

【００５６】基板アンローダ１６は、基板ローダ１５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に送り込んでゆく。

【００５７】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
ネジ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
ールネジ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。

【００５８】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、排出側マ
ガジン７ｂを間欠上昇させながら、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及び排出側昇降装置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。

【００５９】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を基板ローダ１５から基板ア
ンローダ１６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。

【００６０】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。

【００６１】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
１２８ａがチャック１３６を下側から上側にすり抜ける
と、昇降ブロック１２８が空マガジン７ｃ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、基板ローダ１５から基板アンローダ１６に移送
された空マガジン７ｃは、基板アンローダ１６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・搬出機構６側
に向いた姿勢で、基板アンローダ１６に受け渡される。
このため、移送の前後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。

【００６２】なお、搬入・搬出機構６、基板ローダ１
５、基板アンローダ１６、及びマガジン移送部１０にお
けるモータやシリンダ等のアクチュエータは制御装置に
接続され、この制御装置により総括的に制御される。な
お、本実施形態では、制御装置として、米国のマイクロ
ソフト社のウィンドウズをオペレーティングシステムと
するパーソナルコンピュータを使用しているが、他のも
のを使用することもできる。

【００６３】本実施形態では、制御装置が、いずれか一
方のチャンバのみでも洗浄を行うことができるように構
成されている。即ち、制御装置のチャンバ選択ウインド
を開くと、チャンバ２ａ、２ｂを駆動するモード、チャ
ンバ２ａのみを駆動するモード、チャンバ２ｂのみを駆
動するモードのいずれかを選択入力するよう要求する画
面が表示されるので、作業者は所望のモードを選択入力
する。このとき、いずれか一方のチャンバのみを駆動す
るモードを選択すると、電源部３、ガス供給装置４、真
空吸引装置５、搬入・搬出機構６等は、それぞれ選択さ
れた側のチャンバについてのみ処理を行い、選択されな
かった側のチャンバについては処理を行わないようにな
っている。このようにすることで、使用しないチャンバ
では処理が行われないので、事故を防止することがで
き、安全性が高い。また、いずれか一方のチャンバのみ
でも運転が可能であるため、一方のチャンバでトラブル
が発生したとしても、他方のチャンバは洗浄処理を続行
することができ、基板処理能率の大幅な低下を防ぐこと
ができるものである。

【００６４】また、本実施形態では、制御装置が、各チ
ャンバ毎に基板の処理条件の設定を行うことができるよ
うに構成されている。即ち、制御装置の基板処理条件設
定ウインドを開くと、各チャンバ毎に、それぞれ高周波
電極に供給される電力、チャンバ内に供給されるガスの
量、種類、真空圧、洗浄時間等を設定することができる
ようになっており、作業者は、各チャンバ毎に、処理さ
れる基板に応じた条件を設定する。これによって、二種
類の基板を処理する場合に、それぞれに専用のチャンバ
を設定することができ、各基板の特性に応じた適切な処
理を行うことができる。例えば、塵埃を嫌う基板（ガラ
ス基板等）と、塵埃が生じやすい基板（ガラスエポキシ
基板等）とを処理する場合には、一方のチャンバを前者
の基板の専用とし、他方のチャンバを後者の基板の専用
とすることで、不良品の発生率を低減することができ
る。

【００６５】次に、図４を参照して、各部の動作を順を
追って説明する。同図において、左側のチャンバ２ａは
基板Ａの洗浄工程にあり、右側のチャンバ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２
ｂ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・搬出機構６は、供給側マ
ガジン７ａから未処理基板Ａａを受け取って、右側のチ
ャンバ２ｂの近傍まで搬送する。ここで、搬入・搬出機
構６は、右側のチャンバ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２ｂに受け
渡す。右側のチャンバ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・搬出機構
６は、処理基板Ａｂを搬送して排出側マガジン７ｂに受
け渡す。

【００６６】右側のチャンバ２ｂは、未処理基板Ａａを
内部に持ち込むと、洗浄工程に移行する。これと同時
に、左側のチャンバ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。そして今度は、左側のチ
ャンバ２ａで処理基板Ａｂが引き出される動きに合わせ
て、搬入・搬出機構６は、供給側マガジン７ａから未処
理基板Ａａを受け取って、左側のチャンバ２ａの近傍ま
で搬送する。そして、搬入・搬出機構６は、左側のチャ
ンバ２ａから処理基板Ａｂを受け取り、続いて未処理基
板Ａａを左側のチャンバ２ａに受け渡す。左側のチャン
バ２ａ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・搬出機構６は、処理基板Ａｂ
を搬送して排出側マガジン７ｂに受け渡す。左側のチャ
ンバ２ａは、未処理基板Ａａを内部に持ち込むと、洗浄
工程に移行する。これと同時に、右側のチャンバ２ｂ
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。すなわち、左右のチャンバ２ａ、２ｂは交互に搬
入・搬出工程と洗浄工程とを繰り返し、これに合わせて
搬入・搬出機構６は左右のチャンバ２ａ、２ｂに対し、
未処理基板Ａａ及び処理基板Ａｂを交互に搬入・搬出す
る。

【００６７】このように、一方のチャンバにおいて基板
の搬入・搬出を行っている間に他方のチャンバで洗浄処
理を行うことにより、従来のプラズマ洗浄装置に比べて
単位時間当たりの基板の処理枚数を大幅に増やすことが
でき、基板の処理能率が大幅に向上するものである。

【００６８】なお、本発明は、上述した実施形態に限定
されるものではなく、種々の変形を施すことができる。
例えば、上述した実施形態では、チャンバを２個備えた
場合について説明したが、３個以上のチャンバを備える
ようにしてもよい。

【００６９】また、上述した実施形態では、搬入・搬出
機構が、第１の基板受け渡し位置に配置されたマガジン
から未処理基板を取り出して各チャンバに搬送するとと
もに、各チャンバで洗浄処理された処理基板を第２の基
板受け渡し位置に配置されたのマガジンに収納するよう
に構成されているが、処理基板を、第１の基板受け渡し
位置のマガジンに戻すこともできるように構成してもよ
い。このようにすると、基板が、マガジンに収納する際
に発生する塵埃を問題にしないものである場合には、処
理基板を第１の基板受け渡し位置のマガジン内に戻すよ
うにすることにより、空マガジンが生じなくなり、空マ
ガジンを処理する必要が無くなるため、生産性が向上す
る。

【００７０】また、上述した実施形態では、複数の製造
ラインから供給される基板を一括処理するべく、第１の
基板受け渡し位置にマガジンを介して基板を供給するよ
うにしているが、単一の製造ラインから大量の基板が供
給される場合には、第１及び第２の基板受け渡し位置
に、基板ローダ及び基板アンローダの代わりに基板搬送
コンベヤを配置し、プラズマ洗浄装置を前後の工程の基
板処理装置とインライン化するようにしてもよい。この
ようにすると、人手を介さずに基板を連続して処理する
ことができる。

【００７１】また、各チャンバに対応してそれぞれ基板
受け渡し位置を設定し、搬入・搬出機構を、各基板受け
渡し位置に供給された未処理基板をそれぞれ対応するチ
ャンバに搬送するとともに、各チャンバで洗浄処理され
た処理基板をそれぞれ対応する基板受け渡し位置に搬送
するように構成してもよく、このようにすると、処理条
件が異なる複数種類の基板を同時処理する場合に、複数
種類の基板が混ざり合う恐れが無くなる。

【００７２】なお、上述した以外にも、本発明の要旨を
逸脱しない範囲で種々の変形を施すことができる。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように本発明のプラズマ洗
浄装置によれば、複数個のチャンバで基板を並行して処
理することにより、基板の処理能率を大幅に向上するこ
とができる。

【００７４】また、請求項２に記載のプラズマ洗浄装置
は、複数個のチャンバのうちの所望のチャンバについて
のみ基板の洗浄処理を行うことができるように構成され
たことにより、一部のチャンバにトラブルが生じても、
他のチャンバは基板の処理を続けることができるため、
基板処理能率の大幅な低下を防ぐことができる。

【００７５】また、請求項３に記載のプラズマ洗浄装置
は、各チャンバ毎に基板の処理条件の設定を行うことが
できるように構成されたことにより、複数種類の基板を
処理する場合に、それぞれに専用のチャンバを設定する
ことができ、各基板の特性に応じた適切な処理を行うこ
とができる。

【００７６】また、請求項４に記載のプラズマ洗浄装置
は、洗浄手段が、各チャンバに設けられた高周波電極
と、各高周波電極に高周波電圧を印加する高周波電源
と、この高周波電源と各高周波電極との間に設けられた
高周波切替器と、各チャンバ内を真空にする真空吸引装
置と、各チャンバ内にプラズマ反応ガスを供給するガス
供給装置とを含むものであることにより、高周波電源が
一台で済むため、コスト及びスペースの削減を図ること
ができる。

【００７７】また、請求項５に記載のプラズマ洗浄装置
は、高周波切替器が真空リレーを用いたものであること
により、小型であるため、スペースの削減を図ることが
できる。

【００７８】また、請求項６に記載のプラズマ洗浄装置
は、各チャンバが着脱可能であるとともに、高周波切替
器と各高周波電極とが両端にコネクタを取り付けた同軸
ケーブルを介して接続されたことにより、チャンバの着
脱が容易であるため、メンテナンスやトラブル処理を作
業性良く行うことができる。

【００７９】また、請求項７に記載のプラズマ洗浄装置
は、第１の基板受け渡し位置に供給される未処理基板を
各チャンバに搬送するとともに、各チャンバで洗浄処理
された処理基板を第２の基板受け渡し位置に搬送する搬
入・搬出機構を備えたことにより、前後の工程の基板処
理装置とインライン化することができ、人手を介さずに
基板を連続して処理することができる。

【００８０】また、請求項８に記載のプラズマ洗浄装置
は、搬入・搬出機構が、第１の基板受け渡し位置に配置
されたマガジンの複数個の基板収納部から未処理基板を
取り出して前記各チャンバに搬送することができるよう
に構成されたことにより、複数の製造ラインから供給さ
れる基板を一括処理（バッチ処理）する製造形態をとる
こともできる。

【００８１】また、請求項９に記載のプラズマ洗浄装置
は、搬入・搬出機構が、各チャンバで洗浄処理された処
理基板を、第１の基板受け渡し位置のマガジンに戻すこ
ともできるように構成されたことにより、処理基板を第
１の基板受け渡し位置のマガジンに戻す場合には空マガ
ジンが生じなくなるので、その処理が不要となり、生産
性が向上する。

【００８２】また、請求項１０に記載のプラズマ洗浄装
置は、各チャンバ毎に基板の処理条件の設定を行うこと
ができ、各チャンバに対応してそれぞれ基板受け渡し位
置が設定され、各基板受け渡し位置に供給された未処理
基板をそれぞれ対応するチャンバに搬送するとともに、
各チャンバで洗浄処理された処理基板をそれぞれ対応す
る基板受け渡し位置に搬送する搬入・搬出機構を備えた
ことにより、処理条件が異なる複数種類の基板を同時処
理する場合に、複数種類の基板が混ざり合う恐れが無
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態のプラズマ洗浄装置の全体構造（上
半部）を示した斜視図。

【図２】実施形態のプラズマ洗浄装置の全体構造（下
半部）を示した斜視図。

【図３】実施形態のプラズマ洗浄装置のチャンバの断
面図。

【図４】実施形態のプラズマ洗浄装置の動作説明図。

【符号の説明】

２チャンバ４ガス供給装置５真空吸引装置６搬入・搬出機構７ａ供給側マガジン７ｂ排出側マガジン２８第１高周波電極２９第２高周波電極３１高周波電源３３高周波切替器Ａａ未処理基板Ａｂ処理基板Ｐ₁第１の基板受け渡し位置Ｐ₂第２の基板受け渡し位置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開閉可能な複数個のチャンバと、前記各
チャンバ内にプラズマを発生させ、このプラズマにより
前記各チャンバ内の基板に対して洗浄処理を行う洗浄手
段とを備えたことを特徴とするプラズマ洗浄装置。
【請求項２】前記複数個のチャンバのうちの所望のチ
ャンバについてのみ洗浄処理を行うことができるように
構成されたことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ
洗浄装置。
【請求項３】前記各チャンバ毎に基板の処理条件の設
定を行うことができるように構成されたことを特徴とす
る請求項１または２に記載のプラズマ洗浄装置。
【請求項４】前記洗浄手段が、前記各チャンバに設け
られた高周波電極と、前記各高周波電極に高周波電圧を
印加する高周波電源と、前記高周波電源と前記各高周波
電極との間に設けられた高周波切替器と、前記各チャン
バ内を真空にする真空吸引装置と、前記各チャンバ内に
プラズマ反応ガスを供給するガス供給装置とを含むこと
を特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプラ
ズマ洗浄装置。
【請求項５】前記高周波切替器が真空リレーを用いた
もの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。
【請求項６】前記各チャンバが着脱可能であるととも
に、前記高周波切替器と前記各高周波電極とが両端にコ
ネクタを取り付けた同軸ケーブルを介して接続されたこ
とを特徴とする請求項４または５に記載のプラズマ洗浄
装置。
【請求項７】第１の基板受け渡し位置に供給される未
処理基板を前記各チャンバに搬送するとともに、前記各
チャンバで洗浄処理された処理基板を第２の基板受け渡
し位置に搬送する搬入・搬出機構を備えたことを特徴と
する請求項１〜６のいずれか一項に記載のプラズマ洗浄
装置。
【請求項８】前記搬入・搬出機構が、前記第１の基板
受け渡し位置に配置されたマガジンの複数個の基板収納
部から未処理基板を取り出して前記各チャンバに搬送す
ることができるように構成されたことを特徴とする請求
項７に記載のプラズマ洗浄装置。
【請求項９】前記搬入・搬出機構が、前記各チャンバ
で洗浄処理された処理基板を前記第１の基板受け渡し位
置のマガジンに戻すことができるように構成されたこと
を特徴とする請求項８に記載のプラズマ洗浄装置。
【請求項１０】前記各チャンバ毎に基板の処理条件の
設定を行うことができ、前記各チャンバに対応してそれ
ぞれ基板受け渡し位置が設定され、前記各基板受け渡し
位置に供給された未処理基板をそれぞれ対応するチャン
バに搬送するとともに、前記各チャンバで洗浄処理され
た処理基板をそれぞれ対応する基板受け渡し位置に搬送
する搬入・搬出機構を備えたことを特徴とする請求項１
〜６のいずれか一項に記載のプラズマ洗浄装置。