JP2008153007A - プラズマ発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ワークの複数の面に対して処理を行うことができるプラズマ発生装置を提供する。
【解決手段】ワークに対して所定の処理を行う第１チャンバー１と第２チャンバー３とを、チャンバー間搬送機構７を挟んで一列に配置している。第１チャンバー１は、その上面に２つのＳＷＰユニット１１を備えて、ワークＷの上方に表面波プラズマが生成される生成空間Ｂを形成している。第２チャンバー３は、その下面に２つのＳＷＰユニット１１を備えて、ワークＷの下方に生成空間Ｂを形成している。これにより、ワークＷの上面と下面の両側に対して所定の処理を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワークに対して処理を行うプラズマ発生装置に係り、特にワークに対して複数の方向から処理を行う技術に関する。

半導体製品、液晶パネル、太陽電池アレイ等の製造プロセスでは、アッシングやＣＶＤ処理等においてプラズマが利用されている。また、これら以外にも、幅広い分野において、種々の被処理対象物（以下、単に「ワーク」と総称する）にプラズマを利用した表面改質処理や撥水処理等が行われている。

プラズマ発生装置の具体的構成は、真空チャンバー内にワークを保持する保持部を収容するとともに、チャンバーの内外にわたって誘電体プレート（たとえば、石英）が配置されている。チャンバー外に露出する誘電体プレートの表面には、大気圧下でマイクロ波を導く導波管が配備されている。誘電体プレートと対向する導波管の一側面にはマイクロ波が通じるスロットアンテナが形成されている。また、真空チャンバー外には、真空チャンバー内を減圧する排気系、真空チャンバー内に所定のガス（たとえば、希ガス、酸素等）を供給するガス供給系、真空チャンバーに対してワークを搬送する搬送系等が配備されている。

そして、真空チャンバー内を所定のガス雰囲気で減圧した状態において、導波管から誘電体の表面側にマイクロ波を供給することにより、真空チャンバー内では誘電体プレートの裏面側において表面波プラズマ(SWP: Surface Wave Plasma)が生成される。これにより、保持部に保持されたワークに所定の処理が行われる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１１８６９８号公報

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置は、誘電体の裏面側、すなわち、プラズマが生成される領域に対向するワークの１面のみしか、処理を行うことができない。したがって、ワークの表裏面の両方など、ワークの複数の面に対して所定の処理を行う場合には、ワークの姿勢を変える反転機構を別途配備する必要がある。この場合、装置の高コスト化、複雑化、処理時間の長大化等の不都合を招く。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ワークの複数の面に対して処理を行うことができるプラズマ発生装置を提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、プラズマを発生させてワークに所定の処理を行うプラズマ発生装置において、第１真空チャンバーと、前記第１真空チャンバー内でワークを保持する第１保持手段と、前記第１真空チャンバー内に形成される第１プラズマ生成部と、第２真空チャンバーと、前記第２真空チャンバー内でワークを保持する第２保持手段と、前記第２真空チャンバー内であって、前記第１保持手段に対する前記第１プラズマ生成部の相対的な位置関係とは異なる位置に形成される第２プラズマ生成部と、前記第１真空チャンバーと前記第２真空チャンバーとの間でワークを受け渡すチャンバー間搬送機構と、を備えていることを特徴ものである。

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、第１保持手段に対する第１プラズマ生成部の相対的な位置関係と、第２保持手段に対する第２プラズマ生成部の相対的な位置関係とは異なるので、第１、第２真空チャンバーによってワークの複数の面に対して所定の処理を行うことができる。

この発明において、前記第１プラズマ生成部は前記第１保持手段の上方であり、前記第２プラズマ生成部は前記第２保持手段の下方であることが好ましい（請求項２）。ワークの上面と下面との両面に対して処理を行うことができる。

また、上述した発明において、前記第１真空チャンバーの内側と外側とにわたって設置される第１誘電体プレートと、前記第１真空チャンバーの外側に露出する前記第１誘電体プレートの表面にマイクロ波を供給する第１導波管と、を備え、前記第１プラズマ生成部は、前記第１真空チャンバーの内側に面した前記第１誘電体プレートの裏面側において表面波プラズマを生成し、前記第２真空チャンバーの内側と外側とにわたって設置される第２誘電体プレートと、前記第２真空チャンバーの外側に露出する前記第２誘電体プレートの表面にマイクロ波を供給する第２導波管と、を備え、前記第２プラズマ生成部は、前記第２真空チャンバーの内側に面した前記第２誘電体プレートの裏面側において表面波プラズマを生成することが好ましい（請求項３）。表面波プラズマを好適に生成することができる。

また、上述した発明において、前記第１プラズマ生成部は複数であり、前記第２プラズマ生成部は複数であることが好ましい（請求項４）。複数のワークを同時に処理することができる。これにより、処理効率を向上させることができる。

また、上述した発明において、前記第１、第２真空チャンバーは、平面視で前記チャンバー間搬送機構を挟んで一列に並べられていることが好ましい（請求項５）。チャンバー間搬送機構の搬送路を簡略化できる。

また、上述した発明において、前記第１真空チャンバーおよび前記第２真空チャンバーには、ワークを搬入するための搬入口と、ワークを搬出するための搬出口とがそれぞれ別個に設けられていることが好ましい（請求項６）。ワークの搬入と搬送とを並行して行うことができ、搬送効率を高めることができる。

また、上述した発明において、前記第１、第２プラズマ生成部は、それぞれ平面視で細幅の短冊形状を呈し、前記第１保持手段は、前記第１プラズマ生成部の長手方向と交差する方向にワークを搬送させる第１搬送機構で構成され、前記第２保持手段は、前記第２プラズマ生成部の長手方向と交差する方向にワークを搬送させる第２搬送機構で構成されていることが好ましい（請求項７）。ワークに対して均一な処理を行うことができる。

また、上述した発明において、前記第１、第２搬送機構は、それぞれ前記チャンバー間搬送機構との間でワークを受け渡すことが好ましい（請求項８）。第１、第２チャンバー内に配備される機構を簡略化することができる。

なお、本明細書は、次のようなプラズマ発生装置に係る発明も開示している。

（１）請求項１から請求項８のいずれかに記載のプラズマ発生装置において、前記第１保持手段を挟んで前記第１プラズマ生成部と対向する位置において前記第１真空チャンバーと連通し、前記第１真空チャンバー内の気体を排出する第１排出管と、前記第２保持手段を挟んで前記第２プラズマ生成部と対向する位置において前記第２真空チャンバーと連通し、前記第２真空チャンバー内の気体を排出する第２排出管と、を備えていることを特徴とするプラズマ発生装置。

前記（１）に記載の発明によれば、第１、第２真空チャンバーを好適に減圧することができる。

（２）前記（１）に記載のプラズマ発生装置において、前記第１、第２排出管がそれぞれ前記第１、第２真空チャンバーに接続される排出孔の周囲に、気流の流れを前記第１、第２保持手段の側方に逃がすための案内板をそれぞれ備えていることを特徴とするプラズマ発生装置。

前記（２）に記載の発明によれば、第１、第２保持手段に気流が直接当たることを防止することができる。

（３）請求項１から請求項８のいずれかに記載のプラズマ発生装置において、前記第１真空チャンバーと連通し、前記第１プラズマ生成部に向けて所定のガスを噴出する第１ガス供給管と、前記第２真空チャンバーと連通し、前記第２プラズマ生成部に向けて所定のガスを噴出する第２ガス供給管と、を備えていることを特徴とするプラズマ発生装置。

前記（３）に記載の発明によれば、第１、第２プラズマ生成部を好適に形成することができる。

（４）請求項２に記載のプラズマ発生装置において、前記第２保持手段に付設され、前記第２プラズマ生成部において生成されるプラズマから前記第２保持手段を保護する保護板を備えていることを特徴とするプラズマ発生装置。

前記（４）に記載の発明によれば、第２保持手段を好適に保護することができる。

（５）請求項３に記載のプラズマ発生装置において、前記第１、第２誘電体プレートの裏面の周囲に凸設され、平面視で前記第１、第２プラズマ生成部の範囲を制限するスカート部材を備えていることを特徴とするプラズマ発生装置。

前記（５）に記載の発明によれば、第１、第２プラズマ生成部の全体にわたって均一な密度のプラズマを生成することができる。

（６）請求項６に記載のプラズマ発生装置において、前記第１、第２真空チャンバーはそれぞれ正面視で略台形状を呈し前記搬入口および前記搬出口は、傾斜する両側面にそれぞれ設けられていることを特徴とするプラズマ発生装置。

前記（６）に記載の発明によれば、搬入口、搬出口の面積を大きくすることができ、第１、第２真空チャンバー内のメンテナンスを容易に行うことができる。

この発明に係るプラズマ発生装置によれば、第１保持手段に対する第１プラズマ生成部の相対的な位置関係と、第２保持手段に対する第２プラズマ生成部の相対的な位置関係とは異なるので、第１、第２真空チャンバーによってワークの複数の面に対して所定の処理を行うことができる。

以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図１は実施例のプラズマ発生装置の全体構成を示すブロック図であり、図２は実施例のプラズマ発生装置の平面図である。

実施例に係るプラズマ発生装置は、平板形状のワークＷに対して所定の処理を行う装置である。本装置は、第１チャンバー１および第２チャンバー３と、ワークを搬送する入口搬送機構５、チャンバー間搬送機構７、および、出口搬送機構９とを有し、これらが１列に配備されている。本実施例では、各搬送機構５、７、９は、一方向（図では左から右へ向かう方向）にワークＷを搬送し、第１チャンバー１、第２チャンバー３の順で所定の処理を行うものである。第１チャンバー１と第２チャンバー３とは、それぞれこの発明における第１真空チャンバーと第２真空チャンバーとに相当する。

第１チャンバー１は正面視台形を呈する箱状物である。材質としてはステンレス等が例示される。第１チャンバー１の上面には、短冊状の２つの開口が並んで形成されており、これらの開口を塞ぐように２つのＳＷＰユニット１１が配備されている。各ＳＷＰユニット１１にはそれぞれマイクロ波電源部１３が接続されており、マイクロ波が供給可能に構成されている。各ＳＷＰユニット１１は、マイクロ波の供給を受けると、第１チャンバー内において表面波プラズマ（以下、適宜「プラズマ」と略記する）を生成する。ここで、プラズマが生成される領域を生成空間Ｂと呼ぶ。第１チャンバー１に形成される生成空間Ｂは、この発明における第１プラズマ生成部に相当する。

第１チャンバー１内には、ＳＷＰユニット１１の下方、すなわち生成空間Ｂの下方にワークＷを載置して搬送する第１チャンバー内搬送機構１５が配備されている。また、第１チャンバー１の上面において所定のガスを供給するガス供給管１７と、第１チャンバー１の下面において第１チャンバー１の気体を排出する排出する排出管１９とがそれぞれ連通接続されている。ガス供給管１７の他端側は、流量調節弁２１を介してガス供給源２３に接続されている。供給されるガスとしては、酸素やＡｒガス等の稀ガス族元素ガス等が例示される。また、各排出管１９の他端側は、真空計２５を介して真空吸引源２７に接続されている。また、各排出管１９から分岐して大気と連通する小径のリーク弁２８と大径のリーク弁２９が設けられている。第１チャンバー内搬送機構１５は、この発明における第１搬送機構に相当する。また、第１チャンバー１に設けられるガス供給管１７と排出管１９とは、この発明における第１ガス供給管と第１排出管とに相当する。

第２チャンバー３の場合は、その下面に２つのＳＷＰユニット１１が配置されている。第２チャンバー３のＳＷＰユニット１１の姿勢は、第１チャンバー１のＳＷＰユニット１１の姿勢と上下反対である。よって、第２チャンバー３内は、ＳＷＰユニット１１の上方、すなわち、生成空間Ｂの上方に第２チャンバー内搬送機構３１が配備されている。また、ガス供給管１７は第２チャンバー３の下面に、排出管１９は第２チャンバー３の上面に接続されている。第２チャンバー３に形成される生成空間Ｂは、この発明における第２プラズマ生成部に相当する。また、第２チャンバー内搬送機構３１は、この発明における第２搬送機構に相当する。なお、第２チャンバー３に設けられるガス供給管１７と排出管１９とは、この発明における第２ガス供給管と第２排出管とに相当する。

プラズマ発生装置は、さらに制御部１０を備えている。制御部１０は、入口搬送機構５、チャンバー間搬送機構７、出口搬送機構９、第１チャンバー内搬送機構１５、第２チャンバー内搬送機構３１、マイクロ波電源部１３、流量調節弁２１、真空計２５、真空吸引源２７、リーク弁２８、２９のほか、後述する扉駆動機構７３と接続されており、ワークＷに対する処理を統括的に制御する。制御部１０は、所定のプログラムを読み出して実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）や、各種情報を記憶するＲＡＭ（Random-Access Memory）や固定ディスク等の記憶媒体等で実現される。

第１チャンバー１およびその周辺設備について図２、図３を参照して説明する。図３は第１チャンバーの垂直断面図である。ＳＷＰユニット１１は、図２に示すように、平面視でワークＷの搬送方向に対して交差する方向に延びる導波管４１と、この導波管４１の一端に設けられるショートプランジャ４３とを備えている。また、図３に示すように、導波管４１の下面側で保持される誘電体プレート４５を備えている。導波管４１の内部には、断面視長方形の直線的な管路Ｄが内部に形成されている。

図４を参照する。図４は、ＳＷＰユニットの水平断面図とマイクロ波電源部の構成を模式的に示す図である。図示するように、ショートプランジャ４３は、導波管４１内の管路Ｄと連通接続しており、内部に管路Ｄを遮蔽する仕切り板４４を摺動可能に備えている。これによって、導波管４１の管路Ｄ内に所望の定在波を生じさせる。また、図示するように、管路Ｄの底面には、複数の細幅の開口であるスロットアンテナ４２が井桁状に形成されている。この複数のスロットアンテナ４２を介して誘電体プレート４５の上面は管路Ｄと連通している。誘電体プレート４５は、平面視で管路Ｄとほぼ同形状の矩形形状を呈し、スロットアンテナ４２が設けられた一側面側に配置されている。本明細書では、スロットアンテナ４２と対向する誘電体プレート４５の面を「表面」と呼び、表面と反対側の面を「裏面」と呼ぶ。生成空間Ｂはこの裏面側に形成される。本実施例では、生成空間Ｂは平面視で細幅の短冊形状を呈する。誘電体４５の材質としては、石英またはアルミナ等が例示される。第１チャンバー１に設けられるＳＷＰユニット１１を構成する導波管４１と誘電体プレート４５は、この発明における第１導波管と第１誘電体プレートに相当する。

マイクロ波を供給するマイクロ波電源部１３は、マグネトロン発振管５１とアイソレータ５３とチューナー５５等で構成されており、マグネトロン発振管５１には交流電源５７が接続されている。マグネトロン発振管５１は交流電源５７からの電力供給を受けて周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波は発生させる。発生したマイクロ波はアイソレータ５３およびチューナー５５を通じて導波管４１に供給される。また、チューナー５５は、導波管４１から反射して戻ってくるマイクロ波を再び導波管４１に返すとともに、アイソレータ５３は、反射したマイクロ波の余剰分を図示省略の水抵抗で消費させて、マグネトロン発振管５１にマイクロ波が還流することを防ぐ。

再び、図３を参照する。導波管４１の底面の両端側には、爪部６１とつば部６３とスカート部６５とがそれぞれ形成されている。爪部６１は、その内側にＯリング等（図示省略）を備えており、誘電体プレート４５を保持して、誘電体プレート４５の表面側と裏面側の空間を遮断する。これにより、誘電体プレート４５自体が第１チャンバー１の側壁の一部となる。すなわち、誘電体プレート４５は第１チャンバー１の内側と外側とにわたって配置されて、その表面は第１チャンバー１の外側に露出し、その裏面は第１チャンバー１の内側に面することになる。

水平方向に張り出したつば部６３は、ボルト等の締結部材によって第１チャンバー１と気密に締結される。爪部６１から鉛直方向に垂れ下がるスカート部６５は、生成空間Ｂが側方に広がることを防止する。スカート部６５は、この発明におけるスカート部材に相当する。

また、ガス供給管１７が、ＳＷＰユニット１１のつば部６３において連結されている。図２に示すように、ガス供給管１７は複数であり、一定の間隔で設けられている。つば部６３および爪部６１の内部には、ガス供給管１７と連通する管路が穿設されており、この管路は生成空間Ｂに向けて噴出するように曲げられている。

上述したような各ＳＷＰユニット１１は、さらに、蝶番６７によって第１チャンバー１に支持されており、つば部６３と第１チャンバー１との締結を解除することで、観音開きとなるようにそれぞれ回動自在に構成されている。

第１チャンバー１には、さらに、傾斜する側面においてワークＷを搬入、搬出するための搬入口Ａｉと搬出口Ａｅとが形成されており、これら搬入口Ａｉと搬出口Ａｅとを閉塞する入口扉７１と出口扉７３とが配備されている。入口扉７１と出口扉７３とは、それぞれ側壁に沿って昇降させるエアシリンダーと、側壁に略垂直な方向に進退させるエアシリンダーとを組み合わせた扉駆動機構７５に連結されている。そして、それぞれ搬入口Ａｉまたは搬出口Ａｅに嵌め込まれた閉塞位置と、搬入口Ａｉまたは搬出口Ａｅと対向しない位置まで下降した開放位置（図４において実線で明示した位置）との間で移動可能に構成される。

図３および図５を参照する。図５は、第１、第２チャンバー内搬送機構の正面図である。第１チャンバー内搬送機構１５は、誘電体プレート４５の下方、すなわち生成空間Ｂの下方に設けられている。第１チャンバー内搬送機構１５は、搬入口Ａｉと搬出口Ａｅとの間を、平行に３本並べて配設されたベルト８１を備えている。各ベルト８１は、図示省略のモータに連結された主動プーリー８３と、主動プーリー８３と平行に対向配備された遊転自在の従動プーリー８５とにそれぞれ掛け回しされている。また、両側のベルト８１の外側には、ワークＷが搬送路から外れることを規制するガイドレール８７が設けられている。ベルト８１の材質としては、ポリウレタン等が例示される。

２本の排出管１９は、第１チャンバー１の底面であって、第１チャンバー内搬送機構１５を挟んで各生成空間Ｂと対向する位置に通接続している。第１チャンバー１の内部には、排出管１９と連結する排出孔１９ａの周囲に、気体の流れを第１チャンバー搬送機構１５の側方に逃がすための案内板８９が配備されている。

次に、第２チャンバー３およびその周辺設備について説明する。なお、第１チャンバー１と同じ構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。図６は、第２チャンバーの断面図である。第２チャンバー３に配備されるＳＷＰユニット１１には、第１チャンバー１に配備されるＳＷＰユニット１１のように蝶番で支持されていない。しかしながら、第２チャンバー３のＳＷＰユニット１１の下側には、ＳＷＰユニット１１を保持して昇降可能な２台のジャッキ９１が配備されている。なお、第２チャンバー３に設けられるＳＷＰユニット１１を構成する導波管４１と誘電体プレート４５は、この発明における第２導波管と第２誘電体プレートに相当する。

第２チャンバー内搬送機構３１は、各ベルト８１の下方に設けられる保護カバー８２を備えており、生成空間Ｂで生成されるプラズマから各ベルト８１を保護する（図５（ｂ）参照）。保護カバー８２の材質としては、ステンレス等が例示される。２本の排出管１９は、第２チャンバー３の上面であって、第２チャンバー内搬送機構３１を挟んで各生成空間Ｂと対向する位置にそれぞれ設けられている。保護カバー８２は、この発明における保護板に相当する。

次に、入口搬送機構５、チャンバー間搬送機構７、および、出口搬送機構９について説明する。各搬送機構５、７、９は、第１チャンバー内搬送機構１５と同様の構成である。そして、入口搬送機構５の３本のベルト５ａは、第１チャンバー１の搬入口Ａｉ近傍まで配設されており、チャンバー間搬送機構７の各ベルト７ａは、第１チャンバー１の搬出口Ａｅ近傍から第２チャンバー３の搬入口Ａｉ近傍まで配設されており、出口搬送機構９の各ベルト９ａは、第２チャンバー３の搬出口Ａｅ近傍まで配設されている。

次に、実施例に係るプラズマ発生装置の動作について説明する。入口搬送機構５には、２枚のワークＷが搬送方向に並べて載置されている。まず、入口搬送機構５が２つのワークＷを搬送する。各ワークＷは、第１チャンバー１の開放されている搬入口Ａｉを通じて、第１チャンバー内搬送機構１５に順次受け渡される。このとき、入口搬送機構５と第１チャンバー内搬送機構１５の間のギャップは短く、ワークＷの受け渡しが妨げられることはない。第１チャンバー内搬送機構１５は、２つのワークＷをそれぞれ所定位置まで搬送して停止する。

図７は、所定の処理を行う際のワークの位置を模式的に示す図である。（ａ）は処理を開始する時のワークの位置であり、（ｂ）は処理中のある時点のワークの位置であり、（ｃ）は処理を終了するときのワークの位置である。ここで、説明の便宜上、２つのＳＷＰユニット１１について、搬送方向側をＳＷＰユニット４１ａと、他方をＳＷＰユニット４１ｂと記載する。また、各ＳＷＰユニット４１ａ、４１ｂの１組をスカート部６５のうち、搬送方向側を前スカート６５ａと、他方を後スカート６５ｂと記載する。また、２枚のワークＷのうち、搬送方向側のワークＷをワークＷ１と、他方をワークＷ２と記載する。また、各ワークＷ１、Ｗ２のうち、搬送方向側の端部を前端、他方の端部を後端と記載する。

そうすると、ワークＷ１を処理するのはＳＷＰユニット４１ａであり、ワークＷ２に対応するのはＳＷＰユニット４１ｂである。各ＳＷＰユニット４１ａ、４１ｂが一時に処理可能な範囲は、主として生成空間Ｂに対向する範囲、すなわち、前および後スカート６５ａ、６５ｂによって囲まれた範囲となる。よって、処理を開始する時の位置は、各ワークＷ１、Ｗ２の前端がそれぞれ前スカート６５ａの位置である望ましい（図７（ａ）参照）。

ワークＷが所定位置まで搬送されると、扉駆動機構７５を操作して入口扉７１を閉塞位置に移動させて第１チャンバー１を密閉する。そして、真空吸引源２７を駆動させて排出管１９から第１チャンバー１内の気体を排出しながら、流量調節弁２１を操作してガス供給管１７からガスを生成空間Ｂに向けて噴出する。これにより、第１チャンバー１内を所定の圧力に減圧されたガス雰囲気にする。

そして、マイクロ波電原部１３を操作して、周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波電力を導波管４１に供給するとともに、ワークＷを再び搬送方向に移動させる。導波管４１に供給されたマイクロ波はスロットアンテナ４２を介して誘電体プレート４５の表面に供給され、誘電体プレート４５の裏面全体に電界が分布する。この電界によってガスが励起され、各生成空間Ｂには表面波プラズマが生成される。このとき、生成空間Ｂは、誘電体プレート４５の裏面の形状に応じて細幅の短冊形状を呈する。また、スカート部６５によって側方に広がることなく、表面波プラズマの密度は平面視で均一にすることができる。

ワークＷは、各生成空間Ｂの長手方向と交差する方向に移動する。これにより、主としてワークＷの上面が前端から後端にかけて処理されていく（図７（ｂ）参照）。

そして、各ワークＷの後端が、それぞれ後スカート部６５ｂの位置まで移動すると、処理を終了する（図７（ｃ）参照）。すなわち、マイクロ波電原部１３を操作してプラズマの生成を停止させるとともに、第１チャンバー内搬送機構１５によるワークＷの移動を停止させる。このとき、後方のワークＷ２が、前方のＳＷＰユニット１１ａによって処理されてしまうことを防ぐため、前後のワークＷ１、Ｗ２の間は少なくとも３０ｍｍ以上の間隔をあけることが望ましい。

次いで、真空吸引源２７を停止して、小径のリーク弁２８を開放し、その後大径のリーク弁２９を開放して、第１チャンバー１内の圧力を大気圧に戻す。リーク弁２８、２９の開放に伴って第１チャンバー１内に急激に流入する気体は、案内板８９によって第１チャンバー１の側方に進み（図３に一点鎖線で気流を模式的に示す）、第１チャンバー搬送機構１５に直接衝撃を与えることはない。

第１チャンバー１内が大気圧に戻ると、出口扉７３は開放位置に移動し、第１チャンバー１の搬出口Ａｅを開放させる。第１チャンバー内搬送機構１５は再びワークＷを移動させて、チャンバー間搬送機構７にワークＷを受け渡す。チャンバー間搬送機構７は第２チャンバー３の搬入口Ａｉを通じて第２チャンバー内搬送機構３１にワークＷを受け渡す。

第２チャンバー内搬送機構３１は、第１チャンバー１内における処理と同様に、ワークＷに処理を開始する所定の位置まで移動させて停止する。そして、入口扉７１を閉塞位置まで移動させて第２チャンバー３を密閉すると、第２チャンバー３に応じた真空吸引源２７と流量調節弁２１を操作して、第２チャンバー３内を所定の圧力に減圧されたガス雰囲気にする。

そして、第２チャンバー３に配備されたＳＷＰユニット１１のマイクロ波電原部１３を操作してプラズマを生成するとともに、第２チャンバー内搬送機構３１によってワークＷを移動させる。このとき、ワークＷの下面が主として処理される。

所定の処理が終了すると、真空吸引源２７、リーク弁２８、２９を操作して、第２チャンバー３内を大気圧に戻し、出口扉７３を開放位置まで移動させて搬出口Ａｅを開放する。第２チャンバー内搬送機構３１は出口搬送機構９にワークＷを受け渡し、出口搬送機構９は表裏面に処理を行った２枚のワークＷを搬出する。

このように、実施例に係るプラズマ発生装置によれば、第１チャンバー１ではワークＷに対して上方に生成空間Ｂを形成し、第２チャンバー３ではワークＷに対して下方に生成空間Ｂを形成しているので、ワークＷの上面と下面の両側に所定の処理を行うことができる。

また、第１、第２チャンバー１、３ともにそれぞれ生成空間Ｂを２つずつ形成することで、同時に２枚のワークＷに対して処理を行うことができる。

また、生成空間Ｂはスカート部６５によって広がることがないので、表面波プラズマの密度は生成空間Ｂ全体にわたって均一である。

また、第１、第２チャンバー１、３ともに、傾斜する側面に搬入口Ａｉ、搬出口Ａｅを形成しているので、たとえば鉛直な側面に開口部を形成する場合に比べて、搬入口Ａｉ、搬出口Ａｅの面積を大きくすることができる。これによって、第１、第２チャンバー１、３内の各搬送機構１５、３１等のメンテナンスを容易に行うことができる。

また、第１、第２チャンバー１、３ともに、搬入口Ａｉと搬出口Ａｅとを別個に設けているので、処理済みのワークＷを搬出するとともに、未処理のワークＷを搬入することができ、搬送効率が高い。

また、第１、第２チャンバー内搬送機構１５、３１、入口搬送機構５、チャンバー間搬送機構７、出口搬送機構９は、ガイドレール８７を備えているので、ワークＷが搬送路から外れることを規制することができる。

また、第１、第２チャンバー１、３の排出孔１９ａの周囲に案内板８９を備えているので、第１、第２チャンバー内搬送機構１５、３１に、直接気流が当たることを防止することができる。

また、第１チャンバー１に配備されているＳＷＰユニット１１は蝶番６７によって開放させることができるので、本装置のメンテナンスをさらに容易にすることができる。

また、第２チャンバー３に配備されているＳＷＰユニット１１の下方には、ジャッキ９１が配備されているので、SWPユニット１１を第３チャンバー３に脱着するときにジャッキ９１によってＳＷＰユニット１１を保持しながら行うことができ、ＳＷＰユニット１１が脱落することを防止できる。

また、第２チャンバー内搬送機構３１は保護カバー８２を備えており、生成空間Ｂで生成されるプラズマから各ベルト８１を保護することができる。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、生成空間Ｂは、第１チャンバー１ではワークＷの上方に設けられ、第２チャンバー２ではワークＷの下方に設けていたが、これに限られない。例えば、各チャンバー１、３において生成空間ＢをワークＷの右側方、左側方にそれぞれ設けるなど、生成空間Ｂの位置を適宜に変更することができる。

（２）上述した実施例では、生成空間Ｂは平面視で細幅の短冊形状を呈していたが、これに限られない。たとえば、平面視でワークＷよりも大きな矩形形状、円形形状を呈するように適宜に変更してもよい。この場合には、ワークＷに処理を行う際、ワークＷを移動させることを要しない。

（３）上述した実施例では、第１チャンバー１および第２チャンバー３にはＳＷＰユニット１１をそれぞれ２つずつ配置したが、これに限られない。すなわち、各チャンバー１、３に単一のＳＷＰユニット１１を配置してもよいし、３個以上のＳＷＰユニット１１を配置してもよい。

（４）上述した実施例では、第１チャンバー１と第２チャンバー３とをチャンバー間搬送機構７を挟んで一列に配置していたが、これに限られない。たとえば、チャンバー間搬送機構７を角とするＬ字型に配置してもよいし、第１チャンバー１と第２チャンバー３とを上下に配置してもよい。

（５）上述した実施例では、第１、第２チャンバー１、３ともに、第１、第２チャンバー内搬送機構１５、３１がワークＷを保持する機能を兼ねていたが、これに限られない。すなわち、専らワークＷを処理位置で保持する機構を別途設けてもよい。

（６）上述した実施例では、搬入口Ａｉと搬出口Ａｅとを別個に設けていたがこれに限られない。たとえば、搬入口Ａｉと搬出口Ａｅとを共通化した搬入搬出口を設けてもよい。この場合、チャンバー間搬送機構７が第１、第２チャンバー１、３の搬入搬出口に対してワークＷを搬送する構成となり、入口搬送機構５と出口搬送機構９とを省略することができ、本装置の設置面積を縮小化することができる。

（７）上述した実施例では、処理を開始するときにワークＷの位置と、処理を終了するときのワークＷの位置とを例示したが、これに限定されるものではない。ワークＷに均一に処理が行えるように、適宜にワークＷの位置合わせ等を変更してもよい。

（８）上述した実施例では、ワークＷは平板形状であると説明したが、ワークＷの形状はこれに限られない。たとえば、球形状、または箱状であってもよい。また、ワークＷについては、基板やウエハ等に限られず、工業製品や日用品等であってもよい。プラズマを利用した処理の対象であるかぎり、いかなる物もワークＷに該当する。

実施例のプラズマ発生装置の全体構成を示すブロック図である。 実施例のプラズマ発生装置の平面図である。 第１チャンバーの垂直断面図である。 ＳＷＰユニットの水平断面図とマイクロ波電源部の構成を模式的に示す図である。 （ａ）は第１チャンバー内搬送機構の正面図であり、（ｂ）は第２チャンバー内搬送機構の正面図である。 第２チャンバーの垂直断面図である。 所定の処理を行う際のワークの位置を模式的に示す図である。

符号の説明

１ …第１チャンバー
３ …第２チャンバー
７ …チャンバー間搬送機構
１０ …制御部
１１ …ＳＷＰユニット
１５ …第１チャンバー内搬送機構
１７ …ガス供給管
１９ …排出管
１９ …排出孔
３１ …第２チャンバー内搬送機構
４１ …導波管
４５ …誘電体プレート
６５ …スカート部
８２ …保護カバー
８９ …案内板
Ｗ …ワーク
Ｂ …生成空間
Ａｉ …搬入口
Ａｅ …搬出口

Claims (8)

1. プラズマを発生させてワークに所定の処理を行うプラズマ発生装置において、
   第１真空チャンバーと、
   前記第１真空チャンバー内でワークを保持する第１保持手段と、
   前記第１真空チャンバー内に形成される第１プラズマ生成部と、
   第２真空チャンバーと、
   前記第２真空チャンバー内でワークを保持する第２保持手段と、
   前記第２真空チャンバー内であって、前記第１保持手段に対する前記第１プラズマ生成部の相対的な位置関係とは異なる位置に形成される第２プラズマ生成部と、
   前記第１真空チャンバーと前記第２真空チャンバーとの間でワークを受け渡すチャンバー間搬送機構と、
   を備えていることを特徴とするプラズマ発生装置。
2. 請求項１に記載のプラズマ発生装置において、
   前記第１プラズマ生成部は前記第１保持手段の上方であり、
   前記第２プラズマ生成部は前記第２保持手段の下方であることを特徴とするプラズマ発生装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のプラズマ発生装置において、
   前記第１真空チャンバーの内側と外側とにわたって設置される第１誘電体プレートと、
   前記第１真空チャンバーの外側に露出する前記第１誘電体プレートの表面にマイクロ波を供給する第１導波管と、
   を備え、前記第１プラズマ生成部は、前記第１真空チャンバーの内側に面した前記第１誘電体プレートの裏面側において表面波プラズマを生成し、
   前記第２真空チャンバーの内側と外側とにわたって設置される第２誘電体プレートと、
   前記第２真空チャンバーの外側に露出する前記第２誘電体プレートの表面にマイクロ波を供給する第２導波管と、
   を備え、前記第２プラズマ生成部は、前記第２真空チャンバーの内側に面した前記第２誘電体プレートの裏面側において表面波プラズマを生成することを特徴とするプラズマ発生装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のプラズマ発生装置において、
   前記第１プラズマ生成部は複数であり、
   前記第２プラズマ生成部は複数であることを特徴とするプラズマ発生装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のプラズマ発生装置において、
   前記第１、第２真空チャンバーは、平面視で前記チャンバー間搬送機構を挟んで一列に並べられていることを特徴とするプラズマ発生装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載のプラズマ発生装置において、
   前記第１真空チャンバーおよび前記第２真空チャンバーには、ワークを搬入するための搬入口と、ワークを搬出するための搬出口とがそれぞれ別個に設けられていることを特徴とするプラズマ発生装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載のプラズマ発生装置において、
   前記第１、第２プラズマ生成部は、それぞれ平面視で細幅の短冊形状を呈し、
   前記第１保持手段は、前記第１プラズマ生成部の長手方向と交差する方向にワークを搬送させる第１搬送機構で構成され、
   前記第２保持手段は、前記第２プラズマ生成部の長手方向と交差する方向にワークを搬送させる第２搬送機構で構成されていることを特徴とするプラズマ発生装置。
8. 請求項７に記載のプラズマ発生装置において、
   前記第１、第２搬送機構は、それぞれ前記チャンバー間搬送機構との間でワークを受け渡すことを特徴とするプラズマ発生装置。

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