JP2008218802A - 基板載置台及び基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 基板を載置したときに基板の裏面に傷がつくことを防止する。
【解決手段】本発明にかかる基板載置台は，基材１１０と，基材上に形成され，基板Ｇが載置される誘電性材料層１２０と，誘電性材料層上に形成された複数の凸部１４２とを備え，前記各凸部１４２は，基板Ｇとの接触部分である上部１４４を基板Ｇよりも低い硬度の材料で構成した。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明にかかる基板載置台は，基材１１０と，基材上に形成され，基板Ｇが載置される誘電性材料層１２０と，誘電性材料層上に形成された複数の凸部１４２とを備え，前記各凸部１４２は，基板Ｇとの接触部分である上部１４４を基板Ｇよりも低い硬度の材料で構成した。
【選択図】 図１
Description
本発明は，フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）製造用のガラス基板などの基板を載置する基板載置台及びこの基板載置台を使用して基板に対してドライエッチング等の処理を施す基板処理装置に関する。
例えばＦＰＤ製造プロセスにおいては，被処理基板であるガラス基板に対して，ドライエッチングやスパッタリング，ＣＶＤ（化学気相成長）等のプラズマ処理が多用されている。このようなプラズマ処理は，例えば処理室（チャンバ）内に一対の平行平板電極（上部電極および下部電極）を備える基板処理装置によって行われる。
具体的には処理室内に基板載置台を兼ね下部電極として機能するサセプタ上に例えば被処理基板を載置し，処理室内に処理ガスを導入するとともに，上記電極の少なくとも一方に高周波電力を印加して電極間に高周波電界を形成し，この高周波電界により処理ガスのプラズマを形成することによって，上記被処理基板に対するプラズマ処理が行われる。
このような載置台は，例えばアルミニウムからなる基材と，この基材上に形成された誘電性材料層として例えばＡｌ２Ｏ３溶射膜からなる絶縁層とを備える。この絶縁層の中には電極板が内蔵され，この電極板に高電圧を印加させることによって載置台上に発生するクーロン力によって被処理基板を吸着保持することができるようになっている。また，このような絶縁層の耐エッチング性を高めるため，上記絶縁層の表面全体を樹脂で被覆するものもある（例えば特許文献１，２参照）。
ところが，載置台の表面は実際には緩曲面になっているので，載置台上に被処理基板を面接触で載置させると，隙間ができてプラズマ処理によって付着物が堆積し易くなる。このため，付着物が被処理基板と接触してエッチングむらが生じたり，付着物によって被処理基板が載置台上にくっついたりするという不具合がある。これを防止するため，従来より載置台の表面には複数の凸部が形成され，被処理基板を点接触で載置できるものが知られている（例えば特許文献３参照）。
しかしながら，載置台の表面に複数の凸部を形成すると，載置台上に被処理基板を吸着保持させたときに，被処理基板の裏面を凸部との接触で傷つけてしまう場合がある。例えば載置台の表面の凸部がＡｌ２Ｏ３溶射膜によって形成されており，そのような載置台にＦＰＤ用のガラス基板を載置する場合，凸部を構成するＡｌ２Ｏ３の硬度（ビッカース硬度）はＨｖ１０００程度と非常に硬く，一般的なガラス基板の硬度（Ｈｖ６００程度）よりも高い。このようなガラス基板を載置台に静電吸着させると，ガラス基板の裏面に載置台の凸部が接触して傷がつく蓋然性が高い。
また，載置台の表面の凸部がセラミックで構成されるものもあるが（例えば特許文献３），このセラミックは一般に上記Ａｌ２Ｏ３以上の硬度を有するので，セラミックからなる凸部についてもガラス基板の裏面を傷つける蓋然性が高い。
そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，基板を載置したときに基板の裏面に傷をつけることを防止できる基板載置台及び基板処理装置を提供することにある。
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，基板処理装置で処理する基板を載置する基板載置台であって，基材と，前記基材上に形成され，前記基板が載置される誘電性材料層と，前記誘電性材料層上に形成された複数の凸部とを備え，前記各凸部は，少なくとも前記基板との接触部分を前記基板よりも低い硬度の材料で構成したことを特徴とする基板載置台が提供される。
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，基板に対して所定の処理を施す処理室を備える基板処理装置であって，前記処理室内に設けられ，前記基板が載置される基板載置台と，前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給手段と，前記処理室内を排気する排気手段とを備え，前記基板載置台は，基材と，前記基材上に形成され，前記基板が載置される誘電性材料層と，前記誘電性材料層上に形成された複数の凸部とを備え，前記各凸部は，少なくとも前記基板との接触部分を前記基板よりも低い硬度の材料で構成したことを特徴とする基板処理装置が提供される。
このような本発明によれば，前記各凸部は，少なくとも前記基板との接触部分を前記基板よりも低い硬度の材料で構成するため，誘電性材料層上に基板を載置したときに基板の裏面に傷をつけることを防止できる。
また，上記各凸部の上部を前記基板よりも低い硬度の材料で構成するようにしてもよく，上記各凸部の全部を前記基板よりも低い硬度の材料で構成するようにしてもよい。いずれの場合にも，基板との接触部分を基板よりも低い硬度の材料で構成することができる。
また，上記誘電性材料層は，下部誘電性材料層と，上部誘電性材料層との間に，前記基板を前記誘電性材料層上に静電吸着させるための導電層を形成してなるようにしてもよい。これにより，誘電性材料層は，その上面に基板を静電吸着させることができ，その際に基板の裏面と凸部が接触しても，その接触部分が基板よりも低い硬度の材料で構成されるので，基板の裏面に傷をつけることを防止できる。
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，基板処理装置で処理する基板を載置する基板載置台であって，基材と，前記基材上に形成され，下部誘電性材料層と上部誘電性材料層との間に前記基板を前記上部誘電性材料層上に静電吸着させるための導電層を有する誘電性材料層と，前記上部誘電性材料層上に形成された複数の凸部と，前記上部誘電性材料層上の周縁に，前記凸部が形成される領域の周囲を囲むように形成された台部とを備え，前記各凸部と前記台部は，少なくとも前記基板との接触部分を前記基板よりも低い硬度の材料で構成したことを特徴とする基板載置台が提供される。
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，基板処理装置で処理する基板を載置する基板載置台であって，基材と，前記基材上に形成され，下部誘電性材料層と上部誘電性材料層との間に前記基板を前記上部誘電性材料層上に静電吸着させるための導電層を有する誘電性材料層と，前記上部誘電性材料層上に形成された複数の凸部と，前記上部誘電性材料層上の周縁に，前記凸部が形成される領域の周囲を囲むように形成された台部と，前記下部誘電性材料層と，前記上部誘電性材料層上に静電吸着される前記基板の裏面との間にガスを供給するためのガス流路と，前記誘電性材料層に形成され，前記ガス流路からのガスを前記基板の裏面に案内する複数のガス孔とを備え，前記各凸部は，少なくとも前記基板との接触部分を前記基板よりも低い硬度の材料で構成したことを特徴とする基板載置台が提供される。
このような本発明によれば，上述した凸部のみならず，台部についても基板との接触部分を基板よりも低い硬度の材料で構成するので，誘電性材料層上の凸部と台部の上に基板を載置したときに，基板の裏面の周縁部についても傷をつけることを防止することができる。
また，上記台部の基板接触部分を構成する材料と，前記各凸部の基板接触部分を構成する材料とは同じ材料で構成してもよく，また異なる材料で構成してもよい。これらの基板接触部を基板よりも低い硬度の材料で構成していれば，基板の裏面に傷をつけることを防止できるからである。この場合，上記台部の基板接触部分を構成する材料としては，前記各凸部の基板接触部分を構成する材料よりも硬度を高いものを使用するようにしてもよい。これにより，上記誘電性材料層の上に基板が静電吸着された際に，基板と台部との密着性をより高めることができる。これにより，例えば基板の裏面に供給されるガスの圧力を高くすることができ，そのようにしてもガスが基板と台部との間から漏れることを防止することができる。
また，上記各凸部は，格子状に配列し，前記ガス孔は，前記各凸部の周囲にそれぞれ前記複数のガス孔が配置されるように配列するようにしてもよい。これにより，基板の裏面が各凸部の基板接触部分と接触する際の接触圧力のばらつきを抑えることができる。これにより，基板の裏面全体にわたってより確実に傷がつくことを防止できる。
なお，上述した基板は，例えばフラットパネルディスプレイ製造用のガラス基板であり，前記基板よりも低い硬度の材料は，例えばアルミニウム又は樹脂である。アルミニウム又は樹脂は，一般にガラス基板よりも硬度が低いため，ガラス基板の裏面と接触したとしても傷がつき難くなる。
本発明によれば，基板を載置した際に基板の裏面に傷がつくことを防止することができる基板載置台及び基板処理装置を提供できる。
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
（基板載置台）
先ず，本発明の第１実施形態にかかる基板載置台について図面を参照しながら説明する。図１は，本実施形態にかかる基板載置台としてのサセプタの断面図であり，図２はそのサセプタを上方から見た図である。図１は図２に示すＰ１−Ｐ１′断面図に相当する。
先ず，本発明の第１実施形態にかかる基板載置台について図面を参照しながら説明する。図１は，本実施形態にかかる基板載置台としてのサセプタの断面図であり，図２はそのサセプタを上方から見た図である。図１は図２に示すＰ１−Ｐ１′断面図に相当する。
図１に示すように，本実施形態にかかる基板載置台であるサセプタ１００は，基材１１０と，基材１１０上に絶縁層として設けられた誘電性材料層１２０とを有する。なお，基材１１０の側面は全周にわたって，絶縁部材１１２で覆われている。基材１１０は，誘電性材料層１２０を支持するものであり，例えばアルミニウム等の金属やカーボンのような導電体で構成されている。
また，誘電性材料層１２０は，誘電性材料であればどのような種類の材料であってもよく，また高絶縁性材料のみならず電荷の移動を許容する程度の導電性を有するものを含む。このような誘電性材料層１２０としては，Ａｌ２Ｏ３，Ｚｒ２Ｏ３，Ｓｉ３Ｎ４等の絶縁材料を挙げることができる。誘電性材料層１２０はＳｉＣのようにある程度の導電性を有するもので構成してもよく，また耐久性および耐食性の観点からセラミックスで構成してもよい。このような誘電性材料層１２０は溶射により形成してもよく，さらにその溶射後に研磨によって表面を平滑化してもよい。
なお，基材１１０と誘電性材料層１２０との熱膨張率の差による熱応力を緩和する目的で，基材１１０と誘電性材料層１２０との間にこれらの中間の熱膨張率を持つ材質からなる１層以上の中間層を設けるようにしてもよい。
誘電性材料層１２０は，静電電極層として機能する導電層１３０が内蔵されている。この導電層１３０に高電圧を印加させることによって，誘電性材料層１２０はその表面に発生するクーロン力によって基板Ｇを吸着保持する静電チャックとして機能させることができる。このような誘電性材料層１２０は，例えばサセプタ１００の基材１１０上に，下部誘電性材料層，静電電極層，上部誘電性材料層をこの順に積層することによって構成される。
誘電性材料層１２０の導電層１３０には，直流（ＤＣ）電源１３２がスイッチ１３４を介して電気的に接続されている。スイッチ１３４は，例えば導電層１３０に対してＤＣ電源１３２とグランド電位とを切り換えられるようになっている。
スイッチ１３４がＤＣ電源１３２側に切り換えられると，ＤＣ電源１３２からのＤＣ電圧が導電層１３０に印加される。このＤＣ電圧が正極性の電圧である場合，基板Ｇの上面には負の電荷（電子、負イオン）が引き付けられるようにして蓄積する。これにより，基板Ｇ上面の負の面電荷と導電層１３０との間に基板Ｇおよび上部誘電性材料層を挟んで互いに引き合う静電吸着力つまりクーロン力が働き，この静電吸着力で基板Ｇはサセプタ１００上に吸着保持される。スイッチ１３４がグランド側に切り換えられると，導電層１３０が除電され，これに伴って基板Ｇも除電され，上記クーロン力つまり静電吸着力が解除される。
誘電性材料層１２０の上面，すなわち基板Ｇを保持する側の面に相当する基板保持面には，その上方に突起する複数の凸部１４２が配列して形成されている。これらの凸部１４２が形成される領域（凸部形成領域）１４０の周囲には，凸部形成領域１４０を囲むように，誘電性材料層１２０の上面の周縁に沿って台部（土手部）１２２が形成されている。台部１２２の高さは，凸部１４２の高さとほぼ同じか又は凸部１４２の高さよりも若干高めに形成されている。
誘電性材料層１２０の凸部１４２は，図２に示すように誘電性材料層１２０上の凸部形成領域に一様に分布して形成されている。基板Ｇは例えば図１に示すように台部１２２と凸部１４２の上に載置される。これにより，凸部１４２は，サセプタ１００と基板Ｇとの間を離隔するスペーサーとして機能し，サセプタ１００上に付着した付着物が基板Ｇに悪影響を及ぼすことが防止される。
なお，凸部１４２は，その高さが５０〜１００μｍであることが好ましい。サセプタ１００上に付着する付着物の量を考慮すると，凸部１４２の高さを５０μｍ以上とすることで付着物が基板Ｇに悪影響を及ぼすことを十分に防止することができるからである。一方，高さが１００μｍを超えると凸部１４２の強度が低下したり，基板Ｇのエッチングレートが低下するといった問題や，後述するように凸部１４２を溶射で形成する場合に溶射時間が長くなるという不都合もある。また，凸部１４２の径は０．５〜１ｍｍであることが好ましい。各凸部１４２の間隔は０．５〜３０ｍｍであることが好ましく，５〜１０ｍｍであることがより好ましい。凸部１４２の配列パターンとしては，図２に示すように格子配列であってもよく，またこれに限られるものではない。
このような凸部１４２は，誘電性材料層１２０と同様に，Ａｌ２Ｏ３，Ｚｒ２Ｏ３，Ｓｉ３Ｎ４等の絶縁材料で構成される。また，セラミックスで構成してもよい。このような凸部１４２は溶射により形成してもよい。なお，凸部１４２は誘電性材料層１２０との密着性を高くするために，誘電性材料層１２０と同様の材料で構成するのが好ましい。
このように誘電性材料層１２０に凸部１４２を形成すると，誘電性材料層１２０上に基板Ｇを吸着保持させたときに，基板Ｇの裏面を凸部１４２との接触で傷つけてしまう場合がある。例えば凸部１４２をＡｌ２Ｏ３溶射膜で形成し，基板Ｇがガラス基板である場合，凸部１４２を構成するＡｌ２Ｏ３の硬度（ビッカース硬度）はＨｖ１０００程度と非常に硬く，一般的なガラス基板の硬度（Ｈｖ６００程度）よりも高い。このようなガラス基板を誘電性材料層１２０上に静電吸着させると，ガラス基板の裏面に凸部１４２が接触して傷がつく蓋然性が高い。
また，凸部１４２はセラミックで構成してもよいが，このセラミックは一般に上記Ａｌ２Ｏ３以上の硬度を有するので，セラミックからなる凸部１４２についてもガラス基板の裏面を傷つける蓋然性が高い。
そこで，本発明では，誘電性材料層上の凸部の少なくとも基板Ｇとの接触部分を基板Ｇよりも硬度の低い材料で構成する。これにより，基板を載置する際に基板の裏面に傷をつけることを防止できる。具体的には例えば図１に示すように，基板Ｇとの接触部分である凸部１４２の上部１４４を基板Ｇよりも低い硬度の材料で構成する。なお，凸部１４２全体を基板Ｇよりも低い硬度の材料で構成してもよい。
例えば基板Ｇがガラス基板である場合，凸部１４２の上部１４４又は凸部１４２全体を構成する低硬度材料として樹脂やアルミニウムを用いることが好ましい。具体的には例えば凸部１４２をＡｌ２Ｏ３で構成する場合でも，その上部１４４は樹脂又はアルミニウムで構成する。アルミニウム又は樹脂は，一般にガラス基板よりも硬度が低いため，ガラス基板の裏面と接触したとしても傷がつき難くなる。このような樹脂としては，例えばテフロン（登録商標）などが挙げられる。なお，低硬度材料としては，上記のものに限られるものではない。その他の低硬度材料としては，例えばシリコン樹脂，エポキシ，ポリイミドなどが挙げられる。
また，凸部１４２の上部１４４の形状は円柱または角柱としてもよく，また曲面形状や半球状に形成してもよい。凸部１４２の上部１４４の形状を曲面形状や半球状に形成することにより，基板Ｇと点接触させることができるので，凸部１４２と基板Ｇとの接触部分に付着物が極めて付着し難くすることができる。
（誘電性材料層上の凸部の形成方法）
次に，サセプタ１００の誘電性材料層１２０上に上述したような凸部１４２を形成する方法について，図面を参照しながら説明する。図３Ａ，図３Ｂはサセプタの誘電性材料層上に凸部を形成する方法を説明するための図である。図３Ａは凸部１４２の下部１４３が形成された状態を示す図であり，図３Ｂは凸部１４２の下部１４３の上に上部１４４の低硬度材料層を形成している状態を示す図である。ここでは，Ａｌ２Ｏ３溶射膜で構成された誘電性材料層１２０上に，Ａｌ２Ｏ３溶射によって凸部１４２の下部（凸部本体）１４３と上部（凸部上側表面）１４４を形成する場合を例に挙げる。
次に，サセプタ１００の誘電性材料層１２０上に上述したような凸部１４２を形成する方法について，図面を参照しながら説明する。図３Ａ，図３Ｂはサセプタの誘電性材料層上に凸部を形成する方法を説明するための図である。図３Ａは凸部１４２の下部１４３が形成された状態を示す図であり，図３Ｂは凸部１４２の下部１４３の上に上部１４４の低硬度材料層を形成している状態を示す図である。ここでは，Ａｌ２Ｏ３溶射膜で構成された誘電性材料層１２０上に，Ａｌ２Ｏ３溶射によって凸部１４２の下部（凸部本体）１４３と上部（凸部上側表面）１４４を形成する場合を例に挙げる。
先ず，図３Ａに示すように積層形成した誘電性材料層１２０上に凸部１４２の下部１４３をＡｌ２Ｏ３溶射によって形成する。具体的には例えば基材１１０の上面に誘電性材料層１２０を積層形成したものを準備する。この誘電性材料層１２０は，例えばＡｌ２Ｏ３を溶射し，溶射後の表面を例えば門型研磨機などの研磨手段を用いて機械研磨して均一に平滑化する。次いで，平滑化された誘電性材料層１２０の周縁部を残し，内側を例えば門型切削機などの切削手段を用いて切削加工する。この切削加工により，誘電性材料層１２０の中央部が切削されて上記凸部形成領域１４０を構成する凹部が形成されて凹部の底に基準面が露出するとともに，誘電性材料層１２０の周縁に台部１２２が形成される。
続いて，誘電性材料層１２０上に例えば複数の凸部１４２のサイズと配置に対応する複数の貫通孔（開口パターン）が形成されたマスク部材（開口板）をセットし，マスク部材の上から例えば溶射ガンによりＡｌ２Ｏ３を溶射することによって，マスク部材の貫通孔内に凸部１４２の下部１４３を形成する。
なお，溶射ガンによるＡｌ２Ｏ３の溶射に先立って，マスク部材をセットした状態でブラスト処理を行い，マスク部材の貫通孔内に露出した誘電性材料層１２０の平滑表面を粗面化するようにしてもよい。これにより，Ａｌ２Ｏ３の溶射の際にアンカー効果を持たせることができるので，溶射形成される凸部１４２の下部１４３を誘電性材料層１２０に堅固に接合させることができる。
そして，このマスク部材を取り外すことによって，図３Ａに示す状態になる。なお，Ａｌ２Ｏ３を溶射して凸部１４２の下部１４３を形成する際には，凸部１４２の下部１４３の高さが台部１２２の上面よりも低くなるようにしておく。これは後述する後の工程で凸部１４２の下部１４３の上に，上部１４４の低硬度材料層を形成するためである。
次に，図３Ｂに示すように，凸部１４２の下部１４３の上に上部１４４の低硬度材料層を形成する。誘電性材料層１２０上に，例えば凸部１４２の下部１４３を形成したときと同じ開口パターンが形成されたマスク部材（開口板）１５０を，各凸部１４２の下部１４３とマスク部材１５０の貫通孔とがそれぞれ対向するようにセットする。
そして，マスク部材１５０の上から例えば基板Ｇよりも硬度が低い低硬度材料（例えば樹脂やアルミニウム）を溶射ガン１５２により溶射することによって，マスク部材１５０の貫通孔内の凸部１４２の下部１４３の上に上部１４４の低硬度材料層を形成する。なお，凸部１４２の下部１４３の頂面はＡｌ２Ｏ３の溶射の射ち放し表面であって粗面化されているので，その上に低硬度材料を溶射することによって，凸部１４２の下部１４３の頂面とその上に溶射形成される上部１４４の低硬度材料層とを堅固に接合させることができる。
なお，誘電性材料層１２０上に凸部１４２を形成する方法については，上述した方法に限られるものではない。例えば先ず図４Ａに示すように誘電性材料層１２０の凸部形成領域１４０に低硬度材料を溶射して低硬度材料層１４６を予め形成しておき，次に図４Ｂに示すように例えば門型切削機などの切削手段１５４を用いて凸部１４２と台部１２２以外の部分を切削することによって，凸部１４２と台部１２２を形成するようにしてもよい。これにより，凸部１４２の下部１４３と，上部１４４の低硬度材料層とを一度に形成することができる。また，凸部１４２の上部１４４の低硬度材料層は焼付けによって形成してもよい。
（基板処理装置）
次に，本発明の基板載置台を適用した第２実施形態にかかる基板処理装置について説明する。ここでは，上述したような基板載置台としのサセプタ１００を具体的に基板処理装置の一例であるプラズマ処理装置に適用した場合について説明する。図５は，本実施形態にかかるプラズマ処理装置を示す断面図である。図６Ａは本実施形態にかかるプラズマ処理装置に適用したサセプタを上方から見た図であり，図６Ｂはサセプタ上の誘電性材料層の断面図である。図６Ｂは図６Ａに示すＰ２−Ｐ２′断面図に相当する。
次に，本発明の基板載置台を適用した第２実施形態にかかる基板処理装置について説明する。ここでは，上述したような基板載置台としのサセプタ１００を具体的に基板処理装置の一例であるプラズマ処理装置に適用した場合について説明する。図５は，本実施形態にかかるプラズマ処理装置を示す断面図である。図６Ａは本実施形態にかかるプラズマ処理装置に適用したサセプタを上方から見た図であり，図６Ｂはサセプタ上の誘電性材料層の断面図である。図６Ｂは図６Ａに示すＰ２−Ｐ２′断面図に相当する。
図５に示すプラズマ処理装置２００は，ＦＰＤ用ガラス基板Ｇに対してエッチングや成層などの所定のプラズマ処理を施すための基板処理装置であり，容量結合型平行平板プラズマエッチング処理装置として構成されている。ここで，ＦＰＤとしては，液晶ディスプレイ（ＬＣＤ），エレクトロルミネセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ；ＥＬ）ディスプレイ，プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等が例示される。
図５に示すように，プラズマ処理装置２００は，例えば表面が陽極酸化処理（アルマイト処理）されたアルミニウムからなる略角筒形状の処理容器からなる処理室２０２を備える。処理室２０２はグランドに接地されている。処理室２０２内の底部には，絶縁部材で構成されるベース部材１０４を介して上述したサセプタ１００がガラス基板Ｇを載置する基板載置台として配設されている。また，サセプタ１００の周りを囲むように，例えばセラミックや石英の絶縁部材からなる矩形枠状の外枠部１０６が配設される。サセプタ１００は，矩形のガラス基板Ｇを静電保持する基板保持機構として機能し，矩形のガラス基板Ｇに対応した矩形形状に形成される。
また，本実施形態にかかるサセプタ１００は，その基材１１０に高周波電力が供給されることによって下部電極として機能する。サセプタ１００の上方には，サセプタ１００と平行に対向するように，上部電極として機能するシャワーヘッド２１０が対向配置されている。シャワーヘッド２１０は処理室２０２の上部に支持されており，内部にバッファ室２２２を有するとともに、サセプタ１００と対向する下面には処理ガスを吐出する多数の吐出孔２２４が形成されている。このシャワーヘッド２１０はグランドに接地されており，サセプタ１００とともに一対の平行平板電極を構成している。
シャワーヘッド２１０の上面にはガス導入口２２６が設けられ，ガス導入口２２６にはガス導入管２２８が接続されている。ガス導入管２２８には，開閉バルブ２３０，マスフローコントローラ（ＭＦＣ）２３２を介して処理ガス供給源２３４が接続されている。
処理ガス供給源２３４からの処理ガスは，マスフローコントローラ（ＭＦＣ）２３２によって所定の流量に制御され，ガス導入口２２６を通ってシャワーヘッド２１０のバッファ室２２２に導入される。処理ガス（エッチングガス）としては，例えばハロゲン系のガス，Ｏ２ガス，Ａｒガスなど，通常この分野で用いられるガスを用いることができる。
処理室２０２の側壁には基板搬入出口２０４を開閉するためのゲートバルブ２０６が設けられている。また，処理室２０２の側壁の下方には排気口が設けられ，排気口には排気管２０８を介して真空ポンプ（図示せず）を含む排気装置２０９が接続される。この排気装置２０９により処理室２０２の室内を排気することによって，プラズマ処理中に処理室２０２内を所定の真空雰囲気（たとえば１０ｍＴｏｒｒ＝約１．３３Ｐａ）に維持することができる。
図５に示すサセプタ１００には，整合器１６２を介して高周波電源１６４の出力端子が電気的に接続されている。高周波電源１６４の出力周波数は，たとえば１３．５６ＭＨｚに選ばれる。高周波電源１６４からの高周波電力がサセプタ１００に印加されることによって，サセプタ１００に載置されたガラス基板Ｇの上には処理ガスのプラズマが生成され，所定のプラズマエッチング処理がガラス基板Ｇに施される。
図５に示すサセプタ１００の内部には冷媒流路１７０が設けられており，チラー装置（図示せず）から所定の温度に調整された冷媒が冷媒流路１７０を流れるようになっている。この冷媒によって，サセプタ１００の温度を所定の温度に調整することができる。
さらに，このサセプタ１００には誘電性材料層１２０の基板保持面とガラス基板Ｇの裏面との間に伝熱ガス（例えばＨｅガス）を所定の圧力で供給する伝熱ガス供給機構を備える。伝熱ガス供給機構は，伝熱ガスをサセプタ１００内部のガス流路１８０を介してガラス基板Ｇの裏面に所定の圧力で供給するようになっている。例えば図６Ａ，図６Ｂに示すように，サセプタ１００の誘電性材料層１２０には多数のガス孔１８２が配列して設けられており，これらのガス孔１８２は上記ガス流路１８０に連通している。なお，ガス孔１８２の配列パターンは，図６Ａに示すものに限られるものではない。例えば図２に示すように配列している凸部１４２の外周を囲むように配列させてもよい。
図６Ｂに示すサセプタ１００は，Ａｌ２Ｏ３溶射膜で構成された誘電性材料層１２０上に，これとは別の材質例えばセラミックにより凸部１４２の下部１４３を構成したものである。凸部１４２の上部１４４はガラス基板Ｇよりも低い硬度を有する低硬度材料例えばアルミニウムで構成している。このように，誘電性材料層１２０，凸部１４２の下部１４３，凸部１４２の上部１４４はそれぞれ異なる材料で構成するようにしてもよい。また，図６Ｂに示すように凸部１４２の上部１４４は曲面になるように構成してもよい。
このような構成のプラズマ処理装置２００においては，ガラス基板Ｇは図示しない搬送アームなどによりゲートバルブ２０６から搬入され，サセプタ１００上に載置される。すると，導電層１３０に高電圧が印加されるとともに，伝熱ガスがガス孔１８２を介してガラス基板Ｇの裏面に供給される。これにより，ガラス基板Ｇはサセプタ１００上に所定の吸着力で保持され，この状態でガラス基板Ｇにプラズマ処理が施される。このとき，ガラス基板Ｇの裏面には，誘電性材料層１２０上の凸部１４２の上部１４４が接触するものの，上部１４４はガラス基板Ｇよりも硬度の低いアルミニウムで構成されているので，ガラス基板Ｇの裏面に傷がつくことを防止できる。
また，ガラス基板Ｇのプラズマ処理が繰り返されることにより，誘電性材料層１２０の表面に付着物が蓄積するが，凸部１４２がスペーサーの役割を果すため，付着物がガラス基板Ｇに接触し難い。したがって，ガラス基板Ｇにサセプタ１００と接触する部分および付着物と接触する部分ができてエッチングむらが生じたり，静電吸着を解除した後もガラス基板Ｇがサセプタ１００に固着されたりする不都合を防止することができる。
また，図６Ａに示すように各凸部１４２を格子状に配列し，伝熱ガスのガス孔１８２は，前記各凸部１４２の周囲にそれぞれ前記複数のガス孔１８２が配置されるように配列されるので，基板Ｇの裏面が各凸部１４２の上部１４４と接触する際の接触圧力のばらつきを抑えることができる。これにより，基板Ｇの裏面全体にわたってより確実に傷がつくことを防止できる。
なお，上記第１，第２実施形態では，基板Ｇと接触する部分として凸部１４２の上部１４４を基板Ｇよりも低い硬度の材料で構成したものについて説明したが，誘電性材料層１２０上の台部１２２の上部も基板Ｇと接触するので，凸部１４２のみならず，台部１２２の上部についても基板Ｇよりも低い硬度の材料で構成してもよい。これにより，誘電性材料層１２０上の凸部１４２と台部１２２の上に基板Ｇを載置したときに，基板Ｇの裏面の周縁部についても傷をつけることを防止することができる。
また，台部１２２の上部を構成する材料と，各凸部１４２の上部１４４を構成する材料とは同じ材料で構成してもよく，また異なる材料で構成してもよい。これらの基板接触部を基板Ｇよりも低い硬度の材料で構成していれば，基板Ｇの裏面に傷をつけることを防止できるからである。この場合，上記台部１２２の上部を構成する材料としては，各凸部１４２の上部１４４を構成する材料よりも硬度を高いものを使用するようにしてもよい。これにより，誘電性材料層１２０上に基板Ｇが静電吸着された際に，基板Ｇと台部１２２との密着性をより高めることができる。これにより，例えば基板Ｇの裏面に供給される伝熱ガスの圧力を高くすることができ，そのようにしても伝熱ガスが基板Ｇと台部１２２との間から漏れることを防止することができる。
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば上記実施形態では，本発明を適用可能な基板処理装置として，容量結合型プラズマ（ＣＣＰ）処理装置を例に挙げて説明したが，必ずしもこれに限定されるものではなく，低圧で高密度のプラズマ生成を可能な誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）処理装置に本発明を適用してもよい。また，その他，プラズマ生成としてヘリコン波プラズマ生成，ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）プラズマ生成を用いたプラズマ処理装置等にも本発明を適用可能である。
本発明は，ＦＰＤ基板などを載置する基板載置台及び基板処理装置に適用可能である。
１００ サセプタ
１０４ ベース部材
１０６ 外枠部
１１０ 基材
１１２ 絶縁部材
１２０ 誘電性材料層
１２２ 台部
１３０ 導電層
１３２ ＤＣ電源
１３４ スイッチ
１４０ 凸部形成領域
１４２ 凸部
１４３ 凸部の下部
１４４ 凸部の上部
１４６ 低硬度材料層
１５０ マスク部材
１５２ 溶射ガン
１５４ 切削手段
１６２ 整合器
１６４ 高周波電源
１７０ 冷媒流路
１８０ ガス流路
１８２ ガス孔
２００ プラズマ処理装置
２０２ 処理室
２０４ 基板搬入出口
２０６ ゲートバルブ
２０８ 排気管
２０９ 排気装置
２１０ シャワーヘッド
２２２ バッファ室
２２４ 吐出孔
２２６ ガス導入口
２２８ ガス導入管
２３０ 開閉バルブ
２３２ マスフローコントローラ
２３４ 処理ガス供給源
Ｇ 基板
１０４ ベース部材
１０６ 外枠部
１１０ 基材
１１２ 絶縁部材
１２０ 誘電性材料層
１２２ 台部
１３０ 導電層
１３２ ＤＣ電源
１３４ スイッチ
１４０ 凸部形成領域
１４２ 凸部
１４３ 凸部の下部
１４４ 凸部の上部
１４６ 低硬度材料層
１５０ マスク部材
１５２ 溶射ガン
１５４ 切削手段
１６２ 整合器
１６４ 高周波電源
１７０ 冷媒流路
１８０ ガス流路
１８２ ガス孔
２００ プラズマ処理装置
２０２ 処理室
２０４ 基板搬入出口
２０６ ゲートバルブ
２０８ 排気管
２０９ 排気装置
２１０ シャワーヘッド
２２２ バッファ室
２２４ 吐出孔
２２６ ガス導入口
２２８ ガス導入管
２３０ 開閉バルブ
２３２ マスフローコントローラ
２３４ 処理ガス供給源
Ｇ 基板
Claims (12)
- 基板処理装置で処理する基板を載置する基板載置台であって，
基材と，
前記基材上に形成され，前記基板が載置される誘電性材料層と，
前記誘電性材料層上に形成された複数の凸部とを備え，
前記各凸部は，少なくとも前記基板との接触部分を前記基板よりも低い硬度の材料で構成したことを特徴とする基板載置台。 - 前記各凸部の上部を前記基板よりも低い硬度の材料で構成したことを特徴とする請求項１に記載の基板載置台。
- 前記各凸部の全部を前記基板よりも低い硬度の材料で構成したことを特徴とする請求項１に記載の基板載置台。
- 前記誘電性材料層は，下部誘電性材料層と，上部誘電性材料層との間に，前記基板を前記誘電性材料層上に静電吸着させるための導電層を形成してなることを特徴とする請求項１に記載の基板載置台。
- 基板処理装置で処理する基板を載置する基板載置台であって，
基材と，
前記基材上に形成され，下部誘電性材料層と上部誘電性材料層との間に前記基板を前記上部誘電性材料層上に静電吸着させるための導電層を有する誘電性材料層と，
前記上部誘電性材料層上に形成された複数の凸部と，
前記上部誘電性材料層上の周縁に，前記凸部が形成される領域の周囲を囲むように形成された台部とを備え，
前記各凸部と前記台部は，少なくとも前記基板との接触部分を前記基板よりも低い硬度の材料で構成したことを特徴とする基板載置台。 - 基板処理装置で処理する基板を載置する基板載置台であって，
基材と，
前記基材上に形成され，下部誘電性材料層と上部誘電性材料層との間に前記基板を前記上部誘電性材料層上に静電吸着させるための導電層を有する誘電性材料層と，
前記上部誘電性材料層上に形成された複数の凸部と，
前記上部誘電性材料層上の周縁に，前記凸部が形成される領域の周囲を囲むように形成された台部と，
前記下部誘電性材料層と，前記上部誘電性材料層上に静電吸着される前記基板の裏面との間にガスを供給するためのガス流路と，
前記誘電性材料層に形成され，前記ガス流路からのガスを前記基板の裏面に案内する複数のガス孔とを備え，
前記各凸部は，少なくとも前記基板との接触部分を前記基板よりも低い硬度の材料で構成したことを特徴とする基板載置台。 - 前記台部の基板接触部分を構成する材料と，前記各凸部の基板接触部分を構成する材料とは異なることを特徴とする請求項６に記載の基板載置台。
- 前記台部の基板接触部分を構成する材料は，前記各凸部を構成する材料よりも硬度が高いことを特徴とする請求項７に記載の基板載置台。
- 前記各凸部は，格子状に配列し，
前記ガス孔は，前記各凸部の周囲にそれぞれ前記複数のガス孔が配置されるように配列したことを特徴とする請求項８に記載の基板載置台。 - 前記基板は，フラットパネルディスプレイ製造用のガラス基板であり，
前記基板よりも低い硬度の材料は，アルミニウム又は樹脂であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の基板載置台。 - 基板に対して所定の処理を施す処理室を備える基板処理装置であって，
前記処理室内に設けられ，前記基板が載置される基板載置台と，
前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給手段と，
前記処理室内を排気する排気手段とを備え，
前記基板載置台は，基材と，前記基材上に形成され，前記基板が載置される誘電性材料層と，前記誘電性材料層上に形成された複数の凸部とを備え，前記各凸部は，少なくとも前記基板との接触部分を前記基板よりも低い硬度の材料で構成したことを特徴とする基板処理装置。 - 前記基板は，フラットパネルディスプレイ製造用のガラス基板であり，
前記基板よりも低い硬度の材料は，アルミニウム又は樹脂であることを特徴とする請求項１１に記載の基板処理装置。
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