JP2001358122A - 基板のプラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の局部放電による焼損を防止することが
できる基板のプラズマ処理装置を提供することを目的と
する。 【解決手段】 基板１を減圧雰囲気下の処理室内に収容
して処理室内でプラズマ放電を発生させることにより基
板１の表面のプラズマ処理を行うプラズマ処理装置にお
いて、処理室内に配設された電極１２上に設けられ処理
対象の基板１の側端部に当接して基板１の姿勢を保持す
る姿勢保持部材１２ｂを設ける。この姿勢保持部材１２
ｂの断面形状は、基板１の側端面に当接する垂直面の上
端部から基板１の内側に向かって基板１の上方に延出し
たオーバハング部１２ｃと、このオーバハング部１２ｃ
に設けられ上方向が開放された傾斜面１２ｅとを有す
る。これにより、姿勢保持部材１２ｂの垂直面の面積を
極力減少させて導電粒子Ａ層の成長を抑制し、導電部分
の帯電を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板をプラズマ処
理する基板のプラズマ処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】基板の表面処理を行う装置として、プラ
ズマ処理装置が知られている。このプラズマ処理では、
減圧雰囲気の処理室内に基板を載置し、処理室内でプラ
ズマ放電を行わせることにより発生するプラズマのエッ
チング作用によってクリーニングなどの表面処理を行う
ものである。処理室内の基板載置部には、基板の搬入・
搬出時のガイドのため、またプラズマ処理時において基
板を正しい位置・姿勢に保持するために、姿勢保持機構
が設けられる場合がある。姿勢保持機構としては、基板
の長手方向の側端面に沿ってガイド部材を配設する機構
が多用され、このガイド部材に基板の側端面を当接させ
ることにより、基板の位置や姿勢が保持される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、基板の
側端面に当接してガイド部材が設けられていることに起
因して、従来は以下に説明するような不具合が生じてい
た。基板のプラズマ処理においては、処理対象の基板上
面に形成された銅電極などの導電膜表面からスパッタリ
ングによって除去された導電粒子が処理室内で飛散し、
周辺に付着する。このとき、ガイド部材は基板の端部に
当接する位置に近接して設けられているため、ガイド部
材の表面には導電粒子の付着が集中して生じる。

【０００４】このため、時間の経過と共にガイド部材の
表面には導電粒子層が蓄積する傾向にあるが、プラズマ
処理においては、基板のみならずガイド部材にもプラズ
マによるエッチング効果が及ぶため、付着した導電粒子
はプラズマ処理過程において再び除去される。しかしな
がらガイド部材の表面のうち、プラズマ放電方向と平行
な方向にある垂直面にはエッチング作用が及びにくいた
め、ガイド部材の垂直面には時間の経過と共に導電粒子
層が厚く形成される。

【０００５】この導電粒子層には、プラズマ処理中に電
荷が蓄積され帯電する。そしてこの帯電部分に基板の電
極が接触すると、接触部分で集中して電流が流れる局部
放電が生じやすく、この局部放電により発生した熱によ
って基板の部分的な焼損が発生する場合がある。このよ
うに従来のプラズマ処理装置には、ガイド部材を設けた
場合に、局部放電を生じて基板の焼損を発生するという
問題点があった。

【０００６】そこで本発明は、基板の局部放電による焼
損を防止することができる基板のプラズマ処理装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１のプラズマ処理
装置は、基板を減圧雰囲気下で収容する処理室と、この
処理室内に基板を搬入し処理室から搬出する搬送手段
と、前記処理室内に配設された電極と、この電極上に設
けられ処理対象の基板の側端部に当接して基板の姿勢を
保持する姿勢保持部材と、前記処理室内を吸引する真空
吸引部と、処理室内にプラズマ発生用のガスを供給する
プラズマガス供給部と、前記電極に高周波電圧を印加す
る高周波電源部とを備え、前記姿勢保持部材は、前記基
板の側端面に当接する垂直面と、この垂直面の上端部を
起点として上方向が開放された傾斜面とを有する。

【０００８】請求項２のプラズマ処理装置は、基板を減
圧雰囲気下で収容する処理室と、この処理室内に基板を
搬入し処理室から搬出する搬送手段と、前記処理室内に
配設された電極と、この電極上に設けられ処理対象の基
板の側端部に当接して基板の姿勢を保持する姿勢保持部
材と、前記処理室内を排気する真空排気部と、処理室内
にプラズマ発生用のガスを供給するガス供給部と、前記
電極に高周波電圧を印加する高周波電源部とを備え、前
記姿勢保持部材は、前記基板の側端面に当接する垂直面
と、この垂直面の上端部から基板の内側に向かって基板
の上方に延出したオーバハング部と、このオーバハング
部に設けられ上方向が開放された傾斜面とを有する。

【０００９】各請求項記載の発明によれば、基板の側端
面に当接して基板の姿勢を保持する姿勢保持部材に上方
向が開放された傾斜面を設けることにより、姿勢保持部
材の垂直面の面積を極力減少させて導電粒子層の成長を
抑制し、導電部分の帯電を防止することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態のプラ
ズマクリーニング装置の斜視図、図２は本発明の一実施
の形態のプラズマクリーニング装置の搬送路の平面図、
図３は本発明の一実施の形態のプラズマクリーニング装
置の部分断面図、図４、図５は本発明の一実施の形態の
プラズマクリーニング装置の姿勢保持部材の拡大部分断
面図である。

【００１１】まず、図１を参照して真空処理装置として
のプラズマクリーニング装置の全体構造を説明する。図
１において、１０はベース部材であり、ベース部材１０
の上面には、基板１の搬送路１４が設けられている。基
板１はプラズマ処理対象であり、表面には銅電極などの
導電部が形成されている。搬送路１４は、基板１の幅寸
法に対応して長手方向に連続して形成されており、この
搬送路１４に基板１を載置し長手方向に押送することに
より基板１を搬送するものである。

【００１２】搬送路１４上には、箱形の蓋部材１３が上
下方向に開閉自在に設けられている。蓋部材１３は、ベ
ース部材１０およびベース部材１０に装着された電極１
２（図２および図３参照）とともに、基板１を減圧雰囲
気下で収容しプラズマ処理を行う処理室１１を構成す
る。

【００１３】蓋部材１３の外側面には２つの板状のブラ
ケット１５が固着されており、ブラケット１５の端部は
ブロック１６に結合されている。ブロック１６は、蓋部
材１３の開閉手段１７に結合されている。開閉手段１７
はシリンダなどから成り、開閉手段１７を駆動すること
により、蓋部材１３は上下動し、処理室１１が開閉す
る。

【００１４】図１において、ベース部材１０の側面に
は、ガイドレール４０が配設されている。ガイドレール
４０には、２個のスライダ４１，４２がスライド自在に
嵌合している。スライダ４１，４２にはブラケット４
３，４４がそれぞれ固着されている。ブラケット４３，
４４には、第１のシリンダ４５、第２のシリンダ４７が
それぞれ装着されている。第１のシリンダ４５のロッド
４６及び第２のシリンダ４７のロッド４８には、第１の
搬送アーム４９、第２の搬送アーム５０がそれぞれ結合
されている。

【００１５】第１の搬送アーム４９の先端部と第２の搬
送アーム５０の先端部は、搬送路１４上に延出して下向
きに屈曲しており、第１の搬送爪４９ａ及び第２の搬送
爪５０ａになっている。第１の搬送爪４９ａ及び第２の
搬送爪５０ａは、搬送路１４上に位置し、第１のシリン
ダ４５のロッド４６、第２のシリンダ４７のロッド４８
が突没することにより上下動する。

【００１６】ベース部材１０の側面には、第１のモータ
５７および第２のモータ５８が配設されている。第１の
モータ５７および第２のモータ５８の回転軸には、それ
ぞれプーリ５５，５６が装着されている。ベース部材１
０の側面には、プーリ５５，５６に対応して従動プーリ
５３，５４が設けられている。プーリ５５と従動プーリ
５３、プーリ５６と従動プーリ５４には、それぞれベル
ト５９，６０が調帯されている。ベルト５９，６０は連
結部材５１，５２によってブラケット４３，４４と結合
されている。

【００１７】したがって、第１のモータ５７、第２のモ
ータ５８が正逆駆動することによりベルト５９，６０は
水平方向に走行し、ブラケット４３，４４に装着されて
いる第１のシリンダ４５、第２のシリンダ４７は水平方
向に正逆移動する。この水平方向の正逆移動と、第１の
シリンダ４５および第２のシリンダ４７の上下動を組み
合わせることにより、第１の搬送爪４９ａおよび第２の
搬送爪５０ａは基板１を搬送路１４上で押送して搬送す
る。

【００１８】即ち、第１の搬送爪４９ａは上流側（図１
において左方）より基板１を処理室１１内に搬入する。
また第２の搬送爪５０ａは処理室１１内より、下流側
（図１において右方）へ基板１を搬出する。したがって
第１の搬送爪４９ａ、第２の搬送爪５０ａは、基板１を
処理室１１内に搬入し処理室１１から搬出する搬送手段
となっている。

【００１９】ベース部材１０の上流側には、基板１のロ
ーダ部２０が配設されている。ローダ部２０はＺ軸モー
タ２３を備えたＺテーブル２２を有しており、Ｚテーブ
ル２２には、マガジン２１が装着されている。マガジン
２１の内部には多数の基板１が水平姿勢で段積して収納
されている。２４はプッシャであり、マガジン２１内の
基板１を搬送路１４上に押し出す。

【００２０】また、ベース部材１０の下流側には、基板
１のアンローダ部３０が配設されている。アンローダ部
３０はＺ軸モータ３３を備えたＺテーブル３２を有して
おり、Ｚテーブル３２には、マガジン３１が装着されて
いる。マガジン３１内にはプラズマクリーニング処理済
みの基板１が第２の搬送爪５０ａにより挿入されて回収
される。

【００２１】次に、各図を参照して処理室１１の構造を
説明する。図２、図３において、ベース部材１０には開
口部１０ａが設けられており、開口部１０ａには絶縁部
材８を介して電極１２が下方より装着されている。電極
１２は高周波電源部１９と電気的に接続されている。ま
た、図３に示すように処理室１１はベース部材１０に設
けられたパイプ１８を通じて真空吸引部６２、プラズマ
ガス供給部６３および大気開放弁６４と接続されてい
る。

【００２２】真空吸引部６２は処理室１１内を真空吸引
する。プラズマガス供給部６３は処理室１１内にプラズ
マ発生用のガスを供給する。大気開放弁６４を開放する
ことにより、処理室１１内には真空破壊用の空気が導入
される。プラズマクリーニングの対象となる基板１は、
搬送路１４上を搬送されて処理室１１内に搬入され、電
極１２上に載置される。蓋部材１３は電気的に接地部に
接地され、電極１２に対向する対向電極となっている。
またベース部材１０上の蓋部材１３の下端部が当接する
部分には、シール部材１０ｓが装着されている。

【００２３】次に図３を参照して電極１２上の基板１の
載置部について説明する。図３に示すように、電極１２
の上側部には、セラミックなどの絶縁体より成る左右一
対のガイド部材１２ｂが設けられており、ガイド部材１
２ｂの間の電極１２の表面はセラミックなどの絶縁層１
２ａによって被覆されている。絶縁層１２ａは、電極１
２上でプラズマ放電を均一化する作用を有するものであ
る。基板１は絶縁層１２ａを介して電極１２上に載置さ
れ、両側端面がガイド部材１２ｂに当接することによっ
て、位置や姿勢を保持される。したがって、ガイド部材
１２ｂは基板１の姿勢を保持する姿勢保持部材となって
いる。

【００２４】図４を参照してガイド部材１２ｂの断面形
状について説明する。図４（ａ）に示すように、ガイド
部材１２ｂは、基板１の側端面の外側に位置する垂直面
１２ｄと、この垂直面１２ｄの上端部から基板１の内側
に向かって基板１の上方に延出したオーバハング部１２
ｃと、このオーバハング部１２ｃに設けられ上方向が開
放された傾斜面１２ｅを有している。左右両側の２つの
ガイド部材１２ｂの垂直面１２ｄ間の幅Ｂは、基板１の
幅寸法よりもわずかに大きく設定されている。

【００２５】基板１が処理室１１内に搬入される際に、
基板１の側端面は垂直面１２ｄに当接し、これにより基
板１の位置と姿勢が保持される。オーバハング部１２ｃ
は、薄型の基板１の端部が上方に持ち上げられるそり変
形や、大気開放時の空気の流れなどによって基板１が持
ち上げられる浮き上がりを防止する。傾斜面１２ｅは上
方向（プラズマ処理がなされる方向）が開放されている
ため、プラズマ処理の度に表面がエッチングされ、付着
物が生成しないようになっている。

【００２６】なお、本実施の形態では、ガイド部材１２
ｂとしてオーバハング部１２ｃを有する断面形状のもの
を用いているが、厚みが大きく、そり変形や浮き上がり
を生じにくい種類の基板１’を対象とする場合には、図
４（ｂ）に示すようにオーバハング部を有しない形状で
あってもよい。この場合には、ガイド部材１２ｂ’は、
垂直面１２ｄ’と、この垂直面１２ｄ’の上端部を起点
として上方向が開放された傾斜面１２ｅ’とを有する形
状となる。垂直面１２ｄ’は、図４（ａ）の垂直面１２
ｄと同様に、基板１’の側端面に当接して、位置や姿勢
を保持する。また傾斜面１２ｅ’は、同様に上方向が開
放されているため、プラズマ処理の度に表面がエッチン
グされ、付着物が生成しないようになっている。

【００２７】この基板のプラズマクリーニング装置は上
記のような構成より成り、次に動作を説明する。まず、
図２において、処理室１１が開いた状態、すなわち蓋部
材１３が上昇した状態で、第１の搬送爪４９ａによって
処理室１１内に基板１が搬入される。次いで蓋部材１３
が下降して処理室１１が閉じられる。この後、処理室１
１内は真空吸引部６２により真空吸引され、プラズマガ
ス供給部６３によりプラズマ発生用ガスが処理室１１内
に導入される。この状態で高周波電源部１９を駆動して
電極１２に高周波電圧を印加することにより、処理室１
１内にはプラズマが発生する。その結果発生したイオン
や電子が基板１の表面に衝突することにより、基板１の
表面のプラズマクリーニングが行われる。

【００２８】プラズマクリーニングが終了すると、処理
室１１内には大気開放弁６４を介して空気が導入され
る。このとき、前述のガイド部材１２ｂによって基板１
がガイドされているので基板１の位置ずれが発生しな
い。その後蓋部材１３を上昇させて処理室１１を開く。
次に、第１の搬送爪４９ａ、第２の搬送爪５０ａを下流
側へ移動させることにより、新たな基板１を処理室１１
内に搬入するとともに、プラズマクリーニング処理済み
の基板１を処理室１１から搬出する。

【００２９】このプラズマ処理を反復する過程におい
て、図５に示すように基板１の表面に設けられた銅電極
１ａの表面からは、プラズマ処理のスパッタリング効果
によって導電粒子Ａが飛散し、周囲に付着する。このと
き、特にガイド部材１２ｂは基板１に近接して配置され
ているため、表面に導電粒子Ａが付着しやすい。

【００３０】このような状態にあっても、本実施の形態
に示す形状のガイド部材１２ｂを用いることにより、導
電粒子Ａが付着する傾斜面１２ｅにはプラズマ処理時に
基板１と同様にエッチング作用が及ぶことから、一旦導
電粒子Ａが付着してもプラズマ処理の度に除去され、導
電粒子Ａが蓄積することがない。したがって、従来のプ
ラズマ処理装置におけるガイド部材で発生していたよう
な、ガイド部材の垂直面に形成された導電粒子層に帯電
した電荷が基板の電極と接触して放電することによる基
板の焼損が発生しない。

【００３１】なお、本実施の形態では、水平なベース部
材１０に対して蓋部材１３を上下動させることによって
真空密の処理室１１を形成させるようにしているが、こ
れ以外の構成、例えば真空容器の側面に真空密の開閉部
を設け、この開閉部から基板を出し入れするような構成
であってもよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、基板の側端面に当接し
て基板の姿勢を保持する姿勢保持部材に上方向が開放さ
れた傾斜面を設けたので、姿勢保持部材の垂直面の面積
を極力減少させて導電粒子層の成長を抑制し、導電部分
の帯電を防止することができ、帯電部分からの放電によ
る基板の焼損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のプラズマクリーニング
装置の斜視図

【図２】本発明の一実施の形態のプラズマクリーニング
装置の搬送路の平面図

【図３】本発明の一実施の形態のプラズマクリーニング
装置の部分断面図

【図４】本発明の一実施の形態のプラズマクリーニング
装置の姿勢保持部材の拡大部分断面図

【図５】本発明の一実施の形態のプラズマクリーニング
装置の姿勢保持部材の拡大部分断面図

【符号の説明】

１ 基板 １０ ベース部材 １１ 処理室 １２ 電極 １２ｂ ガイド部材 １２ｃ オーバハング部 １２ｄ 垂直面 １２ｅ 傾斜面 １３ 蓋部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板を減圧雰囲気下で収容する処理室と、
   この処理室内に基板を搬入し処理室から搬出する搬送手
   段と、前記処理室内に配設された電極と、この電極上に
   設けられ処理対象の基板の側端部に当接して基板の姿勢
   を保持する姿勢保持部材と、前記処理室内を吸引する真
   空吸引部と、処理室内にプラズマ発生用のガスを供給す
   るプラズマガス供給部と、前記電極に高周波電圧を印加
   する高周波電源部とを備え、前記姿勢保持部材は、前記
   基板の側端面に当接する垂直面と、この垂直面の上端部
   を起点として上方向が開放された傾斜面とを有すること
   を特徴とする基板のプラズマ処理装置。
2. 【請求項２】基板を減圧雰囲気下で収容する処理室と、
   この処理室内に基板を搬入し処理室から搬出する搬送手
   段と、前記処理室内に配設された電極と、この電極上に
   設けられ処理対象の基板の側端部に当接して基板の姿勢
   を保持する姿勢保持部材と、前記処理室内を排気する真
   空排気部と、処理室内にプラズマ発生用のガスを供給す
   るガス供給部と、前記電極に高周波電圧を印加する高周
   波電源部とを備え、前記姿勢保持部材は、前記基板の側
   端面に当接する垂直面と、この垂直面の上端部から基板
   の内側に向かって基板の上方に延出したオーバハング部
   と、このオーバハング部に設けられ上方向が開放された
   傾斜面とを有することを特徴とする基板のプラズマ処理
   装置。