JP2002334921A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 基板表面に帯電する分極電荷による静電破壊
や静電吸着による搬送不可などを防止することが可能な
プラズマ処理装置を提供する。 【解決手段】 基板４を載置する基板保持台６をモネル
材１２で構成することや、基板保持台の基板が載置され
る載置面積の３％〜２０％が基板と接触することで解決
できる。
や静電吸着による搬送不可などを防止することが可能な
プラズマ処理装置を提供する。 【解決手段】 基板４を載置する基板保持台６をモネル
材１２で構成することや、基板保持台の基板が載置され
る載置面積の３％〜２０％が基板と接触することで解決
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶用トランジス
タ素子形成などに利用されるプラズマ処理装置に関し、
特に当該デバイスの静電破壊を防止する手段に特徴があ
る。
タ素子形成などに利用されるプラズマ処理装置に関し、
特に当該デバイスの静電破壊を防止する手段に特徴があ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体などの電子デバイスは、急
速に細密化が進んでおり、高精度の加工処理が求められ
ている。このような微細加工技術では、プラズマ処理装
置を利用した加工処理が一般的となっており、例えば、
ドライエッチング装置、スパッタリング装置、プラズマ
ＣＶＤ装置などが用いられる。
速に細密化が進んでおり、高精度の加工処理が求められ
ている。このような微細加工技術では、プラズマ処理装
置を利用した加工処理が一般的となっており、例えば、
ドライエッチング装置、スパッタリング装置、プラズマ
ＣＶＤ装置などが用いられる。
【０００３】以下、上述したプラズマ処理装置のうち、
特にドライエッチング装置を取り上げ説明する。図４は
従来のドライエッチング装置の概略図である。以下、具
体的な動作手順を説明する。
特にドライエッチング装置を取り上げ説明する。図４は
従来のドライエッチング装置の概略図である。以下、具
体的な動作手順を説明する。
【０００４】まず、真空容器１内にガス供給装置２から
ガスを導入し、同時にガス排気装置３で真空容器１内の
排気を行う。このとき、基板４は直流電源５から正電極
６ａと負電極６ｂに印加される直流電圧によって、基板
保持台６との間にクーロン力が生じ、その力によって固
定されている。次に、真空容器１内を所定の圧力に制御
しながら、高周波電源７から基板保持台６に高周波電力
を供給することで、真空容器１内にプラズマ８が発生
し、このプラズマ８の作用によって、基板保持台６上に
載置された基板４をエッチングすることができる。エッ
チング終了後は、直流電源５をＯＦＦにし、突き上げ機
構９を上動することで、基板４を基板保持台６から離脱
させる。
ガスを導入し、同時にガス排気装置３で真空容器１内の
排気を行う。このとき、基板４は直流電源５から正電極
６ａと負電極６ｂに印加される直流電圧によって、基板
保持台６との間にクーロン力が生じ、その力によって固
定されている。次に、真空容器１内を所定の圧力に制御
しながら、高周波電源７から基板保持台６に高周波電力
を供給することで、真空容器１内にプラズマ８が発生
し、このプラズマ８の作用によって、基板保持台６上に
載置された基板４をエッチングすることができる。エッ
チング終了後は、直流電源５をＯＦＦにし、突き上げ機
構９を上動することで、基板４を基板保持台６から離脱
させる。
【０００５】このとき、基板保持台６の材質としては、
耐腐食性に対する考慮から一般にアルミニウムが用いら
れることが多いが、アルミニウムは耐腐食性に優れてい
る一方、金属としては柔らかく傷つき易いため、微小な
傷の発生が避けられない。そこで、基板保持台６の表面
或いは全体を、硬質アルマイト処理を施したアルミニウ
ム（以下、「アルマイト１０」と称す）を利用している
のが現状である。
耐腐食性に対する考慮から一般にアルミニウムが用いら
れることが多いが、アルミニウムは耐腐食性に優れてい
る一方、金属としては柔らかく傷つき易いため、微小な
傷の発生が避けられない。そこで、基板保持台６の表面
或いは全体を、硬質アルマイト処理を施したアルミニウ
ム（以下、「アルマイト１０」と称す）を利用している
のが現状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、基板４
はクーロン力による静電吸着固定及びプラズマ８の発生
によって帯電しやすい状態にあり、エッチング終了後、
突き上げ機構９によって基板４を基板保持台６から離脱
させる際、図５に示すように、基板４と基板保持台６と
の間にスパーク放電１１が発生することがある。スパー
ク放電１１が発生すると、基板４は放電が起きた個所が
破損し、その後の諸工程を経て、この基板４から液晶用
デバイスなどを生成した場合、破損した個所を含む液晶
用デバイスが組込まれた液晶装置は、不良品とされてし
まうという問題を有することになる。
はクーロン力による静電吸着固定及びプラズマ８の発生
によって帯電しやすい状態にあり、エッチング終了後、
突き上げ機構９によって基板４を基板保持台６から離脱
させる際、図５に示すように、基板４と基板保持台６と
の間にスパーク放電１１が発生することがある。スパー
ク放電１１が発生すると、基板４は放電が起きた個所が
破損し、その後の諸工程を経て、この基板４から液晶用
デバイスなどを生成した場合、破損した個所を含む液晶
用デバイスが組込まれた液晶装置は、不良品とされてし
まうという問題を有することになる。
【０００７】本発明は、上記従来の問題に鑑み、基板表
面の分極帯電量を低減させ、生産性を損なわず歩留まり
を高めることが可能なプラズマ処理装置を提供すること
を目的とする。
面の分極帯電量を低減させ、生産性を損なわず歩留まり
を高めることが可能なプラズマ処理装置を提供すること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載されたプラズマ処理装置は、真空
を維持することが可能な真空容器内にあり、基板保持台
に載置された基板を、プラズマによって処理するプラズ
マ処理装置において、前記基板保持台の少なくとも表面
がモネル材であることを特徴とする。
めに、請求項１に記載されたプラズマ処理装置は、真空
を維持することが可能な真空容器内にあり、基板保持台
に載置された基板を、プラズマによって処理するプラズ
マ処理装置において、前記基板保持台の少なくとも表面
がモネル材であることを特徴とする。
【０００９】また、請求項２に記載されたプラズマ処理
装置は、請求項１におけるプラズマ処理装置において、
基板保持台の基板が載置される載置面積の３％〜２０％
が基板と接触することを特徴とする。
装置は、請求項１におけるプラズマ処理装置において、
基板保持台の基板が載置される載置面積の３％〜２０％
が基板と接触することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１に本発明
に係るプラズマ処理装置の一実施形態の全体構成を示
す。なお、本願発明では、真空容器１内の基板保持台６
をニッケルと銅の合金を主成分とするモネル材１２と
し、また、本装置によってプラズマ処理される被処理物
は、ガラス基板のような誘電体基板とする。モネル材１
４を用いると、アルマイトに比べ基板４と基板保持台６
とのクーロン力は若干弱くなるが、モネル材１４に帯電
する電荷量はアルマイトほど大きくなく、基板４を安全
に扱うには有効な材料と考えられる。
に係るプラズマ処理装置の一実施形態の全体構成を示
す。なお、本願発明では、真空容器１内の基板保持台６
をニッケルと銅の合金を主成分とするモネル材１２と
し、また、本装置によってプラズマ処理される被処理物
は、ガラス基板のような誘電体基板とする。モネル材１
４を用いると、アルマイトに比べ基板４と基板保持台６
とのクーロン力は若干弱くなるが、モネル材１４に帯電
する電荷量はアルマイトほど大きくなく、基板４を安全
に扱うには有効な材料と考えられる。
【００１１】以下、具体的な動作手順を説明する。
【００１２】まず、アルミニウムを２５０ｎｍに成膜し
た基板４を予備室１３に投入し、真空排気した後、移動
手段１４を介して真空容器１内に搬入したうえで、基板
保持台６に搭載する。
た基板４を予備室１３に投入し、真空排気した後、移動
手段１４を介して真空容器１内に搬入したうえで、基板
保持台６に搭載する。
【００１３】次に、真空容器１内にガス供給装置２から
塩素（Ｃｌ2）と塩化ホウ素（ＢＣｌ3）の混合ガスを導
入し、ガス排気装置３で排気を行う。このとき、基板４
は直流電源５から正電極６ａと負電極６ｂに印加される
直流電圧によって、基板保持台６との間にクーロン力を
生じ、その力によって固定されている。更に、真空容器
１内を所定の圧力に制御しながら、高周波電源７から基
板保持台６に高周波電力を供給することで、真空容器１
内にプラズマ８が発生し、基板保持台６上に載置された
基板４をプラズマ処理することができる。
塩素（Ｃｌ2）と塩化ホウ素（ＢＣｌ3）の混合ガスを導
入し、ガス排気装置３で排気を行う。このとき、基板４
は直流電源５から正電極６ａと負電極６ｂに印加される
直流電圧によって、基板保持台６との間にクーロン力を
生じ、その力によって固定されている。更に、真空容器
１内を所定の圧力に制御しながら、高周波電源７から基
板保持台６に高周波電力を供給することで、真空容器１
内にプラズマ８が発生し、基板保持台６上に載置された
基板４をプラズマ処理することができる。
【００１４】プラズマ処理終了後は、直流電源５をＯＦ
Ｆにし、突き上げ機構９を上動させ、基板４を基板保持
台６から離脱させる工程を経た後、再び移動手段１４を
介して予備室１３に搬送され、予備室１３を大気圧まで
排気することで一連のプラズマ処理工程が完了する。
Ｆにし、突き上げ機構９を上動させ、基板４を基板保持
台６から離脱させる工程を経た後、再び移動手段１４を
介して予備室１３に搬送され、予備室１３を大気圧まで
排気することで一連のプラズマ処理工程が完了する。
【００１５】以上の動作手順の中で、基板４を基板保持
台６から離脱させる工程に着目し、従来技術と本実施形
態の場合における基板４の帯電量を電位に換算して比較
する。具体的には、１）プラズマ処理終了後、基板４が
基板保持台６に載置されている状態と、２）突き上げ機
構９を用いて、基板４を基板保持台６から離脱した状態
における基板４の電位を計測し、その結果を表１に示
す。
台６から離脱させる工程に着目し、従来技術と本実施形
態の場合における基板４の帯電量を電位に換算して比較
する。具体的には、１）プラズマ処理終了後、基板４が
基板保持台６に載置されている状態と、２）突き上げ機
構９を用いて、基板４を基板保持台６から離脱した状態
における基板４の電位を計測し、その結果を表１に示
す。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１から、従来技術では、１）プラズマ処
理終了後の基板４の電位は−２Ｖ程度で、２）基板４を
基板保持台６から離脱した場合には−１２００Ｖ程度の
電位であった。これに対し、基板保持台２をモネル材１
２とした本願発明では、１）プラズマ処理終了後の電位
は−４Ｖ程度であり、２）基板４を基板保持台６から離
脱した場合には−１００Ｖ程度の電位に低減する結果が
得られた。
理終了後の基板４の電位は−２Ｖ程度で、２）基板４を
基板保持台６から離脱した場合には−１２００Ｖ程度の
電位であった。これに対し、基板保持台２をモネル材１
２とした本願発明では、１）プラズマ処理終了後の電位
は−４Ｖ程度であり、２）基板４を基板保持台６から離
脱した場合には−１００Ｖ程度の電位に低減する結果が
得られた。
【００１８】以上のように、基板を載置する基板保持台
の材質をモネル材とすることで、前記基板に帯電する分
極帯電量を低減させることが可能となる。
の材質をモネル材とすることで、前記基板に帯電する分
極帯電量を低減させることが可能となる。
【００１９】（第２の実施形態）第１の実施形態は、基
板４を載置する基板保持台６の材質をモネル材１２と
し、プラズマ処理後の基板４の電位を測定した結果か
ら、基板保持台２の材質としてモネル材を利用すること
が有効であることを示した。本実施形態では、基板４と
基板保持台６との接触面積に着目して考察する。
板４を載置する基板保持台６の材質をモネル材１２と
し、プラズマ処理後の基板４の電位を測定した結果か
ら、基板保持台２の材質としてモネル材を利用すること
が有効であることを示した。本実施形態では、基板４と
基板保持台６との接触面積に着目して考察する。
【００２０】図２は、基板４と基板保持台６の接触面積
が約３％である場合の一例である。また、図３は基板４
と基板保持台６の接触面積が約２０％の場合の一例であ
り、基板保持台６の表面をブラスト処理することで、表
面が凹凸状になっている。
が約３％である場合の一例である。また、図３は基板４
と基板保持台６の接触面積が約２０％の場合の一例であ
り、基板保持台６の表面をブラスト処理することで、表
面が凹凸状になっている。
【００２１】そこで、第１の実施形態と同様に、基板４
を基板保持台６から離脱させる工程に着目し、従来技術
と本実施形態の場合における基板４の電位を比較する。
表２は、基板４への電位を、１）プラズマ処理終了後、
基板４が基板保持台６に載置されている状態と、２）突
き上げ機構９を用いて、基板４を基板保持台６から離脱
した状態で測定した結果である。
を基板保持台６から離脱させる工程に着目し、従来技術
と本実施形態の場合における基板４の電位を比較する。
表２は、基板４への電位を、１）プラズマ処理終了後、
基板４が基板保持台６に載置されている状態と、２）突
き上げ機構９を用いて、基板４を基板保持台６から離脱
した状態で測定した結果である。
【００２２】
【表２】
【００２３】この結果から、従来技術と本実施形態との
電位を比較すると、本実施形態の基板４と基板保持台６
との接触領域のうち、基板保持台６の基板４と接面が、
前記接触領域の約３％或いは約２０％の場合でも、基板
４の電位が低減する結果が得られた。
電位を比較すると、本実施形態の基板４と基板保持台６
との接触領域のうち、基板保持台６の基板４と接面が、
前記接触領域の約３％或いは約２０％の場合でも、基板
４の電位が低減する結果が得られた。
【００２４】なお、基板４と基板保持台６との接触面積
を３％未満とした場合（図示せず）には、接触面積があ
まりに小さいため、本願発明とは直接関係しない別の問
題が発生する。例えば、真空容器１内にプラズマ８が発
生することで、基板４の温度は上昇するが、高品質のプ
ラズマ処理を行うためには、基板４の温度を低減させる
手段が設けられているのが一般的である。しかしなが
ら、基板４と基板保持台６との接触面積をあまりに小さ
くすると、基板４への熱伝導が極端に低下するために、
高品質のプラズマ処理を行うことが困難であるという問
題が生じる。
を３％未満とした場合（図示せず）には、接触面積があ
まりに小さいため、本願発明とは直接関係しない別の問
題が発生する。例えば、真空容器１内にプラズマ８が発
生することで、基板４の温度は上昇するが、高品質のプ
ラズマ処理を行うためには、基板４の温度を低減させる
手段が設けられているのが一般的である。しかしなが
ら、基板４と基板保持台６との接触面積をあまりに小さ
くすると、基板４への熱伝導が極端に低下するために、
高品質のプラズマ処理を行うことが困難であるという問
題が生じる。
【００２５】また、基板４と基板保持台６との接触面積
を２０％より大きくした場合についても実験を行った
が、接触面積が大きくなるにつれ、２）基板４を基板保
持台６から離脱した状態での電位が増加する結果（図示
せず）が得られ、所望の設定値、これは半導体や液晶な
どの部品の歩留まりを高めることが可能な下限値である
−１５０Ｖ以下でないと、生産性を損ない歩留まりを高
めることが難しくなる。
を２０％より大きくした場合についても実験を行った
が、接触面積が大きくなるにつれ、２）基板４を基板保
持台６から離脱した状態での電位が増加する結果（図示
せず）が得られ、所望の設定値、これは半導体や液晶な
どの部品の歩留まりを高めることが可能な下限値である
−１５０Ｖ以下でないと、生産性を損ない歩留まりを高
めることが難しくなる。
【００２６】以上のように、基板と基板保持台との接触
面積を３％から２０％とすることで、前記基板に発生す
る分極帯電量を低減させ、前記基板の生産性を高めるこ
とが可能となる。
面積を３％から２０％とすることで、前記基板に発生す
る分極帯電量を低減させ、前記基板の生産性を高めるこ
とが可能となる。
【００２７】
【発明の効果】本発明のプラズマ処理装置によれば、基
板を載置する基板保持台の材質をモネル材とすること
や、基板保持台の基板が載置される載置面積の３％〜２
０％が基板と接触することで、基板に帯電する分極帯電
量を低減させることができ、基板の生産性を損なわず歩
留まりを高めることが可能となる。
板を載置する基板保持台の材質をモネル材とすること
や、基板保持台の基板が載置される載置面積の３％〜２
０％が基板と接触することで、基板に帯電する分極帯電
量を低減させることができ、基板の生産性を損なわず歩
留まりを高めることが可能となる。
【図１】本発明の実施形態を説明するプラズマ処理装置
の構成図
の構成図
【図２】第２の実施形態における基板と基板保持台との
構成図
構成図
【図３】第２の実施形態における基板と基板保持台との
構成図
構成図
【図４】従来例のプラズマ処理装置の構成図
【図５】従来例のプラズマ処理装置におけるスパーク放
電の様子を示す図
電の様子を示す図
１ 真空容器 ２ ガス導入装置 ３ ガス排気装置 ４ 基板 ５ 直流電源 ６ 基板保持台 ７ 高周波電源 ８ プラズマ ９ 突き上げ機構 １０ アルマイト １２ モネル材 １３ 予備室 １４ 移動機構
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ Ｆターム(参考） 4G075 AA24 AA30 BA05 BC02 BC04 BC06 BD14 CA47 FA20 FB02 FB20 5F004 AA06 BB18 BB20 BB29 5F031 CA02 CA05 HA02 HA08 HA10 HA33 MA28 MA29 MA32 PA21 5F045 AA08 BB16 DP03 DQ10 EB03 EF05 EH05 EH13 EM09
Claims (2)
- 【請求項１】 真空を維持することが可能な真空容器内
にあり、基板保持台に載置された基板を、プラズマによ
って処理するプラズマ処理装置において、 前記基板保持台のうち少なくとも表面がモネル材である
ことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項２】 基板保持台の基板が載置される載置面積
の３％〜２０％が基板と接触することを特徴とする請求
項１記載のプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001139756A JP2002334921A (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001139756A JP2002334921A (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002334921A true JP2002334921A (ja) | 2002-11-22 |
Family
ID=18986477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001139756A Pending JP2002334921A (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002334921A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008138283A (ja) * | 2006-12-01 | 2008-06-19 | Applied Materials Inc | 表面テクスチャリングを組み込んだプラズマリアクタ基板 |
-
2001
- 2001-05-10 JP JP2001139756A patent/JP2002334921A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008138283A (ja) * | 2006-12-01 | 2008-06-19 | Applied Materials Inc | 表面テクスチャリングを組み込んだプラズマリアクタ基板 |
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