JP2010010302A - 真空処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】容器本体の上部開口部を塞ぐ蓋体を開いて処理容器に対して被処理体の搬入出を行うにあたり、処理容器内への水分やパーティクルの混入量を低減すること。
【解決手段】内部に被処理体をなす基板Ｓの載置台３を備えた容器本体２１と、この容器本体２１の上部開口部を塞ぐ蓋体２２とにより構成された処理容器２０において、前記基板Ｓを処理容器２０に対して搬入あるいは搬出するために蓋体２２と容器本体２１との間に隙間を形成したときに、少なくとも基板Ｓの搬入出領域を除いた領域において前記隙間を覆うように、処理容器２０の外周面に周方向に沿ってカバー部材５を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば被処理体に対してアッシング処理等のプラズマ処理を行う真空処理装置に関する。

例えばガラス基板や半導体ウエハ等の半導体基板の製造工程においては、基板にアッシング処理を施す工程がある。この工程を行うアッシング装置の一例について図１８に基づいて簡単に説明すると、図中１はその側方に基板の搬入出口１０を備えた真空チャンバであり、前記搬入出口１０はゲートバルブ１１により開閉自在に構成されている。この真空チャンバ１の内部には、基板例えばガラス基板Ｓを載置するための下部電極をなす載置台１２が設けられると共に、この載置台１２に対向するように上部電極をなす処理ガス供給部１３が設けられている。そして処理ガス供給部１３から真空チャンバ１内に処理ガスを供給し、図示しない排気路を介して図示しない真空ポンプにより真空チャンバ１内を真空引きする一方、高周波電源１４から前記載置台１２に高周波電力を印加することにより、基板Ｓの上方の空間に処理ガスのプラズマを形成し、これにより基板Ｓに対するアッシング処理を行うようになっている。

このようなアッシング装置では、例えば大気雰囲気と真空チャンバとの間で基板が搬入出される装置があり、この装置では、真空チャンバに対して基板の搬入出を行うときにはチャンバ内の圧力を大気圧まで戻し、基板に対してアッシング処理を行うときにはチャンバ内を処理圧力まで真空引きをすることが行われている。このため基板を搬入してから処理を開始するまでの真空引きに要する時間と、処理が終了してから基板を搬出するまでの大気圧に戻す時間とが必要となり、この圧力調整に多大な時間を要している。

ところでアッシング装置の圧力調整時間を短縮するためには、真空チャンバの内容積を小さくすることが得策であるが、上述の装置では、大気雰囲気に設けられた搬送アーム（図示せず）との間で基板の受け渡しを行うときには、前記搬入出口１０から前記搬送アームにより基板を搬入し、載置台１２に設けられた図示しない昇降ピンを載置台１２の上方側まで浮上させて、この昇降ピンと前記搬送アームとの間で基板の受け渡しが行われる。このため載置台１２と上部電極１３との間には、基板の受け渡しを行うための空間が必要であり、アッシング装置の内容積をある程度以下より小さくできない。

そこで本発明者らは、図１９に示すように、真空チャンバ１を容器本体１Ａと蓋体１Ｂとにより分割できるように構成し、蓋体１Ｂを開いて容器本体１Ａとの間に基板Ｓの受け渡し用の開口１５を形成し、当該開口１５を介してチャンバと大気雰囲気との間で基板Ｓの受け渡しを行うことにより、載置台１２と上部電極１３との間の空間を狭めて、チャンバ１の内容積を小さくする構成について検討している。

しかしながらこのように蓋体１Ｂを開けて基板Ｓの受け渡しを行う構成では、基板Ｓの受け渡しを行う際に、真空チャンバ１の側壁が全周に亘って開くことになり、従来のように側壁の一部が開く搬入出口１０に比べて開口領域がかなり大きくなってしまうため、基板Ｓの受け渡しの際に大気中の水分がチャンバ１内に入り込みやすいという問題がある。ここでチャンバ１内に水分が入り込むと、チャンバ１内を真空雰囲気に設定したときに、水蒸気がプロセス雰囲気に漂って、プロセス雰囲気中に水素が存在することになり、この水素によりアッシングレートが高くなるという問題や、基板Ｓの搬入出の際にチャンバ１内に入り込む水分量が異なるので、プロセスにバラツキが生じるという問題が発生する。また蓋体１Ｂを開放するため、チャンバ１内にパーティクルが混入したり、逆にチャンバ１内に付着した膜がチャンバ外に飛散するという問題も生じる。

ところで、蓋体を開放させてチャンバに対して基板の搬入出を行うという手法については、特許文献１及び特許文献２に記載されている。しかしながらいずれの構成においても、蓋体を開放させたときにチャンバ内に入り込む水分やパーティクルの混入量を低減させる技術については開示されておらず、これらによっても本発明の課題を解決することはできない。
特開平１１−５４５８６号公報（図４〜６） 特開平９−１２９５８１号公報（図１）

本発明はこのような事情のもとになされたものであり、その目的は、容器本体の上部開口部を塞ぐ蓋体を開いて処理容器に対して被処理体の搬入出を行うにあたり、処理容器内への水分やパーティクルの混入量を低減することができる技術を提供することにある。

このため本発明の真空処理装置は、内部に被処理体の載置台を備えた容器本体と、この容器本体の上部開口部を塞ぐ蓋体とにより構成された処理容器と、前記蓋体と容器本体との間に、前記被処理体を処理容器に対して搬入あるいは搬出するための隙間を形成するために、前記蓋体を容器本体に対して相対的に昇降させる昇降機構と、前記処理容器内を真空排気するための真空排気手段と、前記被処理体を処理容器に対して搬入あるいは搬出するために蓋体と容器本体との間に隙間を形成したときに、少なくとも被処理体の搬入出領域を除いた領域において前記隙間を覆うように処理容器の外周面に周方向に沿って設けられたカバー部材と、を備えたことを特徴とする。

この際前記隙間を形成したときに、前記処理容器とカバー部材との間の空間を、処理容器内の圧力よりも陰圧になるように排気するための手段を備えるようにしてもよい。また前記被処理体の搬入出領域にはカバー部材が設けられていない構成としてもよいし、前記カバー部材を前記処理容器の周囲全体に設け、このカバー部材に被処理体の搬入出口が形成するようにしてもよい。また前記カバー部材は、処理容器から外方側に突出し更に屈曲されて当該処理容器の外周面と対向するように構成することができる。前記カバー部材は例えば剛性部材により構成される。

また前記カバー部材を可撓性部材により構成し、その上縁側及び下縁側を夫々蓋体及び容器本体に固定するようにしてもよい。前記可撓性部材における上縁側及び下縁側の少なくとも一方にはシール材が設けられ、このシール材は蓋体及び容器本体の接合部に介在しているように構成してもよい。さらに前記処理容器内を真空雰囲気とし、前記シール材は前記処理容器内を気密に保持するための真空用シール材を兼用しているものであってもよい。

さらに前記可撓性部材における上縁側及び下縁側の少なくとも一方に設けられた取り付け部材と、処理容器に固定された固定部材と、この固定部材及び前記取り付け部材の少なくとも一方側に設けられると共に他方側に着脱自在に係合して、この取り付け部材を処理容器の外周面に押圧する状態及びその押圧を解除する状態の一方を選択する操作機構と、を備えるようにしてもよい。

また前記処理容器に周方向に沿って設けられ、前記可撓性部材の形状を規制するための規制部材を備えるようにしてもよい。また前記処理容器とカバー部材との間の空間に乾燥用ガスを供給するための手段を備えるようにしてもよい。ここで前記処理容器に対しては、例えば大気雰囲気との間で基板の受け渡しが行われる。

本発明によれば、容器本体とその上部開口部を塞ぐ蓋体とにより構成された処理容器において、被処理体を処理容器に対して搬入あるいは搬出するために、蓋体と容器本体との間に隙間を形成したときに、少なくとも被処理体の搬入出領域を除いた領域において、カバー部材により前記隙間を覆っているので、処理容器の内部へ処理容器外の雰囲気が入り込みにくくなり、処理容器内への水分やパーティクルの混入が抑えられる。

以下に説明する実施の形態においては、本発明の真空処理装置を、例えば被処理体をなすＦＰＤ基板に対してアッシング処理を行うアッシング装置に適用した構成を例にして説明する。図１は前記アッシング装置の縦断面図、図２はその外観斜視図、図３はその平面図である。前記アッシング装置２は、その内部においてＦＰＤ基板Ｓに対して、アッシング処理を施すための例えば角筒形状の処理容器２０を備えている。この処理容器２０は、平面形状が例えば四角形状に構成され、上部が開口する容器本体２１と、この容器本体２１の上部開口部を開閉するように設けられた蓋体２２とを備え、この蓋体２２は昇降機構２３により、容器本体２１に対して昇降自在に構成され、蓋体２２を受け渡し位置に上昇させることにより、容器本体２１と蓋体２２との間に、基板Ｓを当該処理容器に搬入出するための隙間２４（図４参照）を形成するように構成されている。前記処理容器２０は接地されており、また処理容器２０の底面の排気口２１ａにはバルブＶ１を備えた排気路２５を介して真空排気手段をなす真空ポンプ２６が接続されている。この真空ポンプ２６には図示しない圧力調整部が接続されており、これにより処理容器２０内が所望の真空度に維持されるように構成されている。

前記容器本体２１の内部には、容器本体２１の底面の上に絶縁部材３０を介して、基板Ｓを載置するための載置台３が配置されている。この載置台３は下部電極をなすものであり、載置台３の上部には静電チャック３１が設けられていて、高圧直流電源３２から電圧が印加されることによって、載置台３上に基板Ｓが静電吸着されるようになっている。この載置台３には、高周波発生手段である高周波電源３３が接続されていて、例えば周波数が１３．５６ＭＨｚの高周波電力が載置台３に印加されるようになっている。またこの載置台３には昇降自在に構成された受け渡しピン（図示せず）が設けられていて、この受け渡しピンと外部の搬送機構との間で基板Ｓの受け渡しが行われ、さらに当該載置台３に対して被処理体の受け渡しが行われるようになっている。

一方処理容器２０の前記載置台３の上方には、この載置台３の表面と対向するように、上部電極をなす処理ガス供給部３４が設けられている。この処理ガス供給部３４の下面には多数のガス吐出孔３５が形成されると共に、この処理ガス供給部３４には、バルブＶ２及び流量調整部３７を備えたガス供給管３６を介してアッシング処理のための処理ガスを当該処理ガス供給部３４に供給する処理ガス供給源３８が接続されており、これにより前記処理ガスが処理ガス供給部３４のガス吐出孔３５を介して、載置台３上の基板Ｓに向けて吐出されるようになっている。この例においては、例えば載置台３の表面と処理ガス供給部３４の下面との距離は例えば４０ｍｍ〜６０ｍｍ程度に設定される。アッシング処理のための処理ガスとしては、酸素ガスやフッ素ガス等を用いることができる。

こうして真空ポンプ２６により処理容器２０の内部空間を所定の減圧状態まで真空引きした後、高周波電源３３から載置台３に高周波電力を印加することにより、基板Ｓの上方の空間に処理ガスのプラズマが形成され、これにより基板Ｓに対するアッシング処理が進行するようになっている。この例では載置台３及び高周波電源３３によりプラズマ発生手段が構成されている。

さらに容器本体２１と蓋体２２との接合面には、処理容器２０の内部に近い側から、ラビリンス構造４と、プラズマ用シール部材４４と、シールドスパイラル４５と、真空用シール部材４６とがこの順序で設けられている。前記ラビリンス構造４は、容器本体２１と蓋体２２との接合面に屈曲した流路を形成し、処理容器２内にて生成させたプラズマを前記流路を形成する壁部に衝突させることにより死活させ、前記プラズマがこのラビリンス構造４よりも外方へ行かないようにするものである。ここで用いられるラビリンス構造４は２回屈曲する流路を備えており、例えば容器本体２１側に凸部４１を形成すると共に、蓋体２２側に前記凸部４１に対応する凹部４２を形成し、容器本体２１と蓋体２２とが接合したときに、前記凸部４１と凹部４２とが非接触の状態で組み合わせられ、これらの間に僅かな隙間の流路４３が形成されるように、その形状や寸法が選択されている。

ここで凸部４１の上下方向に形成される隙間は例えば０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度であるが、凸部４１の左右方向に形成される隙間は例えば図６に示すように、１ｍｍ〜２ｍｍ程度とクリアランスが大きくなるように設定されている。このように２回屈曲する流路４３を形成し、この左右方向の凸部４１と凹部４２との隙間を大きくすることにより、容器本体２１を蓋体２２にて閉じるときに、両者の間に左右方向の位置ずれがあったとしても、前記クリアランスが大きいため、確実に凹部４２内に凸部４１を収めることができる。また前記流路４３のトータルの大きさは、凹部４２内の凸部４１の位置が変化しても変わらないため、安定したラビリンス効果を得ることができる。

この例では前記流路４３は２回屈曲したものを用いたが、流路は１回屈曲するものであってもよいし、３回以上屈曲するものであってもよい。また前記前記凸部４１（凹部４２）の形状は縦断面が四角形状に形成されているが、その縦断面形状は三角形状や円形状、多角形状であってもよい。

また前記プラズマ用シール部材４４は、処理容器２０内にて生成したプラズマが、当該シール部材よりも外方に行かないようにして、前記プラズマと真空用シール部材４６との接触を抑えるために設けられており、例えばシリコン製のＯリングにより構成されている。さらにこの前記プラズマ用シール部材４４よりも外方側では、容器本体２１と蓋体２２とが接合し、この接合面には大きな荷重がかかるためパーティクルが発生するおそれがあるが、前記プラズマ用シール部材４４は、前記パーティクルが処理容器２０側へ侵入することを抑える働きも備えている。この例では前記プラズマ用シール部材４４は容器本体２１と蓋体２２との両方に設けられているが、いずれか一方に設けるようにしてもよい。前記シールドスパイラル４５は、容器本体２１と蓋体２２との間を電気的に導通させるための弾性体からなる導通部材であり、この例では容器本体２１側に設けられている。前記真空用シール部材４６は、この例では例えば商標名バイトン（フッ素ゴム）製のＯリングにより構成されている。

前記処理容器２０には、前記容器本体２１と蓋体２２との間に前記隙間２４が形成されたときに、基板Ｓの搬入出領域を除いた領域において前記隙間２４を覆うように処理容器２０の外周面に周方向に沿ってカバー部材５が設けられている。この例では、前記カバー部材５は例えばアルミニウム又はステンレス等の剛性部材により構成され、処理容器２０における３方向の側壁に沿って前記蓋体２２に設けられている。

そしてカバー部材５は、処理容器２０から外方側に突出し更に屈曲されて当該処理容器の外周面と対向するように構成され、例えば蓋体２２に対して略水平に設けられた板状体５１を下方側に屈曲し、処理容器２０における容器本体２１と蓋体２２との接合部の上方側から下方側に亘って、処理容器２０の外周面との間に僅かな空間を形成した状態で当該外周面と対向するように壁部材５２を設けた構成となっている。

前記壁部材５２は、図５に示すように、容器本体２１と蓋体２２との間に前記隙間２４が形成されたときにこの前記隙間２４を覆う長さに設けられており、例えば前記隙間２４が形成されたときに、当該隙間２４の下端よりも５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度下方側まで伸びるようにその大きさと設置個所が選択される。また処理容器２０の側壁部と壁部材５２との間の僅かな空間の幅は１ｍｍ〜１０ｍｍ程度に設定されている。

さらにこのカバー部材５には、処理容器２０の側壁部と当該カバー部材５との間に形成された空間（以下「カバー部材５の内側領域」という）を排気するために排気路５３が設けられると共に、この排気路５３の他端側には排気ポンプ５４が接続されている。この例では例えば図３に示すように、カバー部材５には、処理容器２０の３方向の側壁毎に排気路５３（５３ａ〜５３ｃ）が接続され、これら排気路５３（５３ａ〜５３ｃ）は共通の排気ポンプ５４に接続されるようになっており、前記排気路５３と排気ポンプ５４とにより前記カバー部材５の内側領域を排気するための手段が構成されている。

また、このアッシング装置には例えばコンピュータからなる制御部が設けられている。この制御部はプログラム、メモリ、ＣＰＵからなるデータ処理部などを備えており、前記プログラムには制御部からアッシング装置の各部に制御信号を送り、後述の各ステップを進行させることで基板Ｓに対してプラズマ処理を施すように命令が組み込まれている。このプログラム（処理パラメータの入力操作や表示に関するプログラムも含む）は、コンピュータ記憶媒体例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）などの図示しない記憶部に格納されて制御部にインストールされる。

次に、前記アッシング装置を用いた本発明のアッシング方法について、当該アッシング装置に対して、大気雰囲気に設けられた搬送機構（図示せず）により基板Ｓの搬入出を行う場合を例にして説明する。先ずカバー部材５を、例えば当該カバー部材５の内側領域が大気圧よりも僅かに陰圧になる程度例えば９３．１ｋＰａ（７００Ｔｏｒｒ）程度の圧力になるように排気しておく。そして処理容器２０内の圧力を大気圧まで戻した状態で、蓋体２２を昇降機構２３により受け渡し位置まで上昇させ、容器本体２１と蓋体２２との間に前記隙間２４を形成する。前記受け渡し位置とは、例えば前記隙間２４の上下方向の大きさが１５０ｍｍ程度に設定される位置をいう。次いで処理容器２０内へ大気雰囲気に設けられた図示しない搬送機構により基板Ｓを搬入し、載置台３上に水平に載置した後、当該基板Ｓを載置台３に静電吸着させる。その後搬送機構を処理容器２０から退去させた後、蓋体２２を下降させて処理容器２０を閉じる。

次いで真空ポンプ２６により処理容器２０内の排気を行い、こうして処理容器２０内を所定の真空度例えば１．３３〜６．６５Ｐａ（１０〜５０ｍＴｏｒｒ）に維持した後、アッシングガス例えばＯ_２ガスとＳＦ_６ガスとを所定の流量で供給する。一方周波数が１３．６５ＭＨｚの高周波を載置台３に供給して、前記アッシングガスをプラズマ化する。このプラズマ中には酸素の活性種が含まれており、基板Ｓ表面の不要なレジスト膜はこの酸素の活性種により分解され、処理容器内２０の雰囲気と共に排気路２５を介して処理容器２０の外部へ排気されていき、こうしてアッシング処理が行われる。

次いで載置台３への高周波電力の供給を停止すると共に、真空ポンプ２６の作動を停止して、処理容器２０内の圧力を大気圧に戻す。この後、蓋体２２を昇降機構２３により前記受け渡し位置まで上昇させて前記隙間２４を形成し、図示しない外部の搬送機構に基板Ｓを受け渡し、当該基板Ｓに対しては処理を終了する。この際カバー部材５内の排気は処理容器２０が閉じられているときも開いているときも常時続けておく。

このようなアッシング装置２では、蓋体２２を上昇させて容器本体２１との間に前記隙間２４を形成し、この前記隙間２４を介して処理容器２０に対して基板Ｓの搬入出を行っている。この際処理ガス供給部３４は蓋体２２と共に上昇するので、載置台３と処理ガス供給部３４との間に基板Ｓの受け渡し用の空間を用意しなくて済むため、これら載置台３と処理ガス供給部３４との間を例えば４０ｍｍ〜６０ｍｍ程度と接近させることができる。これにより処理容器２０の内容積を小さくすることができるため、処理容器２０内の圧力調整に要する時間を短縮することができる。従って処理容器２０と大気雰囲気との間で基板Ｓの受け渡しを行なう場合に、基板Ｓの受け渡しの度に処理容器２０の大気開放を行い、次いで処理雰囲気までの真空引きを繰り返して行う場合には、処理容器２０の真空引きや大気開放に要する時間を短縮でき、有効である。

ここで容器本体２１と蓋体２２との間に前記隙間２４を形成するときには、カバー部材５により、容器本体２１と蓋体２２との間に形成される隙間を基板Ｓの搬入出領域を除いた領域において覆っているので、大気が処理容器２０の外部から処理容器２０内に入り込もうとしても、当該カバー部材５の存在により邪魔される。さらに処理容器２０とカバー部材５との間の空間はその幅がかなり狭く設定されているので、処理容器２０の内部へ大気が入り込みにくい状態となっており、処理容器２０内への大気中の水分やパーティクルの混入が抑えられる。

またカバー部材５の内側領域を処理容器２０の圧力（大気圧）よりも陰圧になるように排気することにより、処理容器２０を開放したときには、図５に示すように、処理容器２０におけるカバー部材５が設けられた領域では、処理容器２０から排気路５３（５３ａ〜５３ｃ）に向かう気流が形成される。この際、カバー部材５の下方側には開放状態となっており、ここからカバー部材５の内側に大気が引き込まれた状態になるが、この引き込まれた大気も排気路５３（５３ａ〜５３ｃ）に向かう気流に沿って流れていく。

従って容器本体２１と蓋体２２との間に前記隙間２４が形成されるときには、このように処理容器２０の周囲には、外側に向かう気流が形成されるため、より処理容器２０の内部へ大気が入り込みにくくなり、処理容器２０内への大気中の水分やパーティクルの混入がより抑えられる。

このため処理容器２０への水分混入が原因となるアッシングレートの促進が抑えられ、また基板Ｓの搬入出の度に水分の混入量が異なり、これが原因となってアッシング処理のばらつきが発生するといったことも抑えられて、アッシング処理の面内均一性や面間均一性が向上する。また処理容器２０の内部へのパーティクルの混入が抑えられることから、基板Ｓのパーティクル汚染が抑制される。

さらに処理容器２０を開放したときに、処理容器２０内に付着したパーティクルが処理容器２０の外部へ飛散するおそれもあるが、処理容器２０の近傍にカバー部材５が設けられており、仮にパーティクルが飛散したとしても、このカバー部材５に付着する。またカバー部材５の内側領域を排気する場合には、飛散したパーティクルは排気路５３（５３ａ〜５３ｃ）に向かう気流と共に外部へ排気されていくので、処理容器２０が置かれた雰囲気中へのパーティクルの飛散が抑えられる。

上述の例では、カバー部材５の内側領域は常に排気ポンプ５４により排気するようにしたが、処理容器２０が開いている間に前記内側領域が大気圧よりも僅かに陰圧になるように調整すればよいので、処理容器２０が閉じている間は排気を停止するようにしてもよいし、排気路５３に開閉バルブを設け、処理容器２０が開いている間は開閉バルブを開け、閉じている時には開閉バルブを閉じるようにしてもよい。

以上において、カバー部材は図７に示すように、容器本体２１に設けるようにしてもよい。この例のカバー部材５Ａは、容器本体２１に対して外方側に突出する板状体５１Ａを上方側に屈曲し、処理容器２０における容器本体２１と蓋体２２との接合部の下方側から上方側に亘って、処理容器２０の外周面との間に僅かな空間を形成した状態で当該外周面と対向するように壁部材５２Ａを設けた構成となっている。

このような構成においても、容器本体２１と蓋体２２との間に前記隙間２４が形成されるときには、処理容器２０の近傍にカバー部材５Ａが設けられることになるため、処理容器２０の内部へ大気雰囲気が入り込みにくくなり、処理容器２０内への大気中の水分やパーティクルの混入が抑えられる。さらに処理容器２０に図１に示すカバー部材５と、図７に示すカバー部材５Ａとの両方を設け、処理容器２０の側方において互いのカバー部材５、５Ａを重ねて設けるようにしてもよい。

さらに図８に示すように、カバー部材５の幅方向（図８中Ｙ方向）に沿って排気孔５５を形成すると共に、この排気孔５５をカバーする大きさの排気室５６を設け、この排気室５６を介して排気路５３によりカバー部材５の内側領域を排気するようにしてもよい。このような構成では、カバー部材５の幅方向に沿って均一にカバー部材５の内側領域の排気を行うことができる。

さらに図９に示すように、カバー部材５７を処理容器２０の周囲全体に設け、このカバー部材５７に基板Ｓの搬入出口５８を形成するようにしてもよい。このカバー部材５７は、図１に示す構成であってもよいし、図７に示す構成であってもよく、これらを両方設けるようにしてもよい。

続いて本発明の他の実施の形態について図１０〜図１２を用いて説明する。この例は、カバー部材を可撓性部材により構成した例であり、前記可撓性部材としては商標名バイトン等により構成されたゴムシートや、ベローズ等を用いることができる。この例では、ゴムシートよりなるカバーシート６を備えた例について説明する。前記カバーシート６は、その上縁側が蓋体２２に第1の取り付け部材６１を介して固定されていると共に、下縁側が容器本体２１に第２の取り付け部材６２を介して固定されている。この例では前記取り付け部材６１，６２は、カバーシート６の両縁を処理容器２０の側壁と取り付け部材６１，６２との間に挟み込んだ状態でネジ６３によりネジ止めするように構成されている（図１１、図１２参照）。この際カバーシート６の両縁にはＯリングよりなるシール部材６ａ，６ｂが設けられており、これらシール部材６ａ，６ｂが取り付け部材６１，６２の内部に形成された配置空間６１ａ，６２ａ内に収められるようになっている。

そして前記カバーシート６は、容器本体２１と蓋体２２との間に前記隙間２４が形成されたときに張った状態となって、この隙間２４全体を側方側から覆うと共に、基板Ｓの搬入出を行うための搬入出口６４が形成されるようになっており、蓋体２２が閉じられたときにはカバーシート６は撓んだ状態となって、搬入出口６４も閉じるようになっている。その他の構造については上述の実施の形態と同様である。

このような構成では、図１１（ａ）に示すように、容器本体２１と蓋体２２とを接合し、処理容器２０を閉じた状態で基板Ｓに対してアッシング処理を行い、図１１（ｂ）に示すように、蓋体２２を上昇させることにより処理容器２０を開いて大気雰囲気に設けられた搬送機構１００との間で基板Ｓの受け渡しを行っているので、上述の実施の形態と同様に処理容器２０の内部空間を小さくすることができ、処理容器２０内の圧力調整に要する時間を短縮することができる。

また基板Ｓの搬入出の際には、カバーシート６により容器本体２１と蓋体２２との間に形成される隙間２４が覆われており、開口領域としては搬入出口６４のみであるため、従来のゲートバルブにより開閉される搬入出用開口部を備えた構成と同程度の大きさの開口領域とすることができる。従って基板Ｓの搬入出の際に、大気雰囲気から処理容器２０内に入り込む水分やパーティクルの混入量を従来と同程度に留めることができる。さらにカバーシート６が撓んだ状態にあるときには搬入出口６４も閉じた状態になるため、このときにカバーシート６内に水分やパーティクルが混入するおそれも少ない。

以上において、図１３に示すように、カバーシート６の下縁側のシール部材を容器本体２１と蓋体２２の接合部に介在させ、当該シール部材を真空用シール部材６５として機能させるように構成してもよい。この場合にはシール部材の配設点数を少なくすることができると共に、カバーシート６の取り付け構造を簡易な構成とすることができる。

さらにまた、図１４に示すように、カバーシート６の下縁側のシール部材６ｂを容器本体２１側における蓋体２２との接合部に介在させると共に、上縁側のシール部材６ａを蓋体２２側における容器本体２１との接合部に介在させるように構成してもよい。この場合にはこれらシール部材６ａ，６ｂは、大気中の水分やパーティクル等の処理容器２０内への混入を防ぐために用いられ、これらシール部材６ａ，６ｂよりも処理容器２０内部に近い側に真空用シール部材４６が設けられる。

このような構成では、容器本体２１と蓋体２２とを接合させ、処理容器２内の真空引きを開始すると、カバーシート６の両端部のシール部材６ａ，６ｂにより、外部からの大気中の水分やパーティクル等の混入が抑制される。このため図１１に示す構成に比べて、真空用シール部材４６の外側の領域、この例では真空用シール部材４６とカバーシート６のシール部材６ａ，６ｂとの間の領域６６に入り込む水分やパーティクルの量が少なくなる。真空引きの途中では、真空用シール部材４６によるシール作用が十分に発揮されるまで、ある程度の時間が必要となり、前記真空シール作用が発揮されるまでに真空用シール部材４６の外側の領域から水分やパーティクルが入り込むおそれがあるため、この領域６６の水分等を低減させることは有効である。またカバーシート６の取り付け部材が不要となるため、装置の構成部品点数を少なくすることができると共に、カバーシート６の取り付け構造を簡易な構成とすることができる。

さらにカバーシート６は、図１５に示すような取り付け構造であってもよい。この構造では、カバーシート６の容器本体２１側の第２の取り付け部材６２は、図１１に示す構成と同様であるが、カバーシート６の蓋体２２側の第１の取り付け部材７１は、ワンタッチ式着脱部材８により蓋体２２に取り付けられている。この着脱部材８は、いわゆるパッチン錠と呼ばれる方式の着脱部材であり、処理容器２０に固定された固定部材８１と、前記取り付け部材７１側に設けられると共に固定部材８１側に着脱自在に係合して、この取り付け部材７１を処理容器２０の外周面に押圧する状態及びその押圧を解除する状態の一方を選択するように構成された操作機構８２を備えている。

具体的に説明すると、この例では、カバーシート６の蓋体２２側の第１の取り付け部材７１は、水平軸周りに可動する軸部８３と、この軸部８３に水平軸周りに移動自在に取り付けられた押圧部８４とを備えており、これら軸部８３と押圧部８４とにより操作機構８２が構成されている。なおカバーシート６の上縁側のシール部材６ａは、第１の取り付け部材７１に形成された配置空間７１ａ内に、蓋体２２の側壁と取り付け部材７１との間に位置するように挟み込まれている。

さらに蓋体２２における第１の取り付け部材７１の取り付け位置の上方側には固定部材８１が設けられており、この固定部材８１には前記押圧部８４の先端が係合する係止部材８５が取り付けられている。そして押圧部８４の先端が前記係止部材８５に当たるように軸部８３を押し上げることにより、押圧部８４の先端が前記係止部材８５を押圧し、これらが係合して第１の取り付け部材７１が固定部材８１を介して処理容器２０の外周面に押圧する状態となって、処理容器２０に取り付けられるようになっている（図１５(ａ)参照）。一方軸部８３を押し下げると前記押圧力が解除され、図１５（ｂ）に示すように、第１の取り付け部材７１が固定部材８１（蓋体２２）から取り外される。この例では例えば処理容器２０の辺毎に第１の取り付け部材７１が着脱できるように構成され、前記着脱部材８は処理容器２０の辺毎に１個以上用意される。

また第１の取り付け部材７１には、蓋体２２側に突出する凸部７２が周方向に沿って設けられる一方、蓋体２２側にはこの凸部に対応する凹部２２ａが周方向に沿って形成され、これにより着脱部材８により第１の取り付け部材７１が蓋体２２から取り外されたときであっても、この取り付け部材７１が蓋体２２に引っ掛かった状態となり、直ちに当該取り付け部材７１が落下しないように構成されている。さらにこの例では第１の取り付け部材７１の下端側と第２の取り付け部材６２の上端側には、夫々互いに引き合う磁石７３，７４が設けられており、第１の取り付け部材７１を取り外したときには、当該第１の取り付け部材７１が第２の取り付け部材６２に磁力により吸着されるようになっている。

このような構成では、処理容器２０のメンテナンス時に蓋体２２を前記受け渡し位置よりも上方側まで上昇させるときや、カバーシート６自体の交換などのときには、操作機構８２を操作することによりワンタッチで第１の取り付け部材７１を処理容器２０に着脱することができるので、カバーシート６の着脱作業を容易に行うことができ、メンテナンスに要する時間や、カバーシート６の交換に要する時間が短縮される。

なおワンタッチ式着脱部材８では、操作機構８２を固定部材８１側に設け、係止部材８５を取り付け部材７１側に設けるようにしてもよい。また係止部材に操作機構の一部を引っ掛けて、操作機構により係止部材を押圧して第１の取り付け部材７１を処理容器２０の側面に押圧して固定する構成のものを用いてもよいし、係止部材に操作機構の一部を引っ掛けた状態で当該操作機構を下方側に引っ張り、こうして操作機構により係止部材を押圧して第１の取り付け部材７１を処理容器２０の側面に押圧して固定する構成であってもよい。また着脱部材８は、カバーシート６の下縁側を処理容器２０に取り付ける際に用いるようにしてもよいし、カバーシート６の上縁側及び下縁側の両方を処理容器２０に取り付ける際に用いるようにしてもよい。

さらに図１６に示すように、処理容器２０に周方向に沿ってカバーシート６の形状を規制するための規制部材をなすカバー規制プレート９を取り付けるようにしてもよい。この例では前記カバー規制プレート９は、容器本体２１に周方向に沿って設けられ、前記容器本体２１の側壁から外方に向かって略水平に伸び、さらに上方側に屈曲するように構成されている。またこのカバー規制プレート９には、前記処理容器２０とカバーシート６とにより形成される領域内を排気するために、他端側が排気ポンプ９２に接続された排気路９１が接続されている。

この例ではカバーシート６は下縁側のシール部材６ｂが容器本体２１側における蓋体２２との接合面に介在し、このシール部材６ｂが設けられた領域における容器本体２２の側壁には、前記シール部材６ｂを外側から固定すると共に、カバーシート６をカバー規制プレート９との間に挟み込むための第２の取り付け部材９３がネジ止めにより設けられている。また前記排気路９１をなす排気管は、例えばカバー規制プレート９の底部の複数個所の位置に、その上端のフランジ部９１ａにてカバーシート６を挟み込むように設けられている。

一方カバーシート６の上縁側のシール部材６ａは、蓋体２２の側壁に第１の取り付け部材９４により取り付けられ、この取り付け部材９４は既述のようなワンタッチ式の着脱部材８により蓋体２２の側壁に着脱自在に設けられている。この例では、蓋体２２の一部が固定部材８１を兼用しており、取り付け部材９４側に係止部材８５が設けられ、蓋体２２（固定部材８１）側に操作機構８２が設けられている。

図中９５ａは第１の取り付け部材９４に設けられた凸部であり、９５ｂは処理容器２０の側壁における前記凸部９５ａと対応する位置に形成された凹部であって、この例においても操作機構８２による押圧力を解除したときに、第１の取り付け部材９４が前記凸部９５ａにより処理容器２０に引っ掛かり、直ちに落下しないように構成されている。また第１の取り付け部材９４の下端側及び第２の取り付け部材９３の上端側には夫々互いに引き合う磁石９６ａ，９６ｂが設けられている。

さらに蓋体２２の内部には、前記処理容器２０とカバーシート６とにより形成される領域内に乾燥用ガスを供給するためのガス供給路９７が形成され、このガス供給路９７の一端側には、バルブＶ３及び流量調整部９８ｂを備えたガス供給管９８ａを介して、前記乾燥用ガス例えばドライエアの供給源９８ｃに接続され、ガス供給路９７の他端側はカバーシート６により覆われた領域内に開口している。この例ではガス供給路９７、ガス供給管９８ａ、ガスの供給源９８ｃにより、前記処理容器２０とカバーシート６との間の空間に乾燥用ガスを供給するための手段が形成されている。図１７はメンテナンス時にカバーシート６の蓋体２２側の第１の取り付け部材９４を蓋体２２から取り外した状態を示している。

このような構成では、カバーシート６内には常時例えば１３０ｓｌｍ程度の流量でドライエアが供給され、例えばカバーシート６内が大気圧より僅かに陰圧になる程度の圧力、例えば９３．１ｋＰａ（７００Ｔｏｒｒ）程度になるように、排気ポンプ９２により排気される。ここでカバーシート６の内部には、ドライエアの代わりに、窒素等の乾燥用気体を供給するようにしてもよい。

このような構成では、図１６(ｂ)に示すように、蓋体２２を上昇させて前記隙間２４を形成し、処理容器２０内に対して基板Ｓの受け渡しを行うときには、カバーシート６の内部は、大気圧に戻された処理容器２０よりも陰圧になっているので、図に示すように、処理容器２０から外方に向かう気流が形成され、処理容器２０の外部の大気雰囲気が処理容器２０内部へ入り込みにくい状態となっている。このため前記処理容器２０の外部の大気雰囲気中に存在する水分やパーティクルが処理容器２０内部へ混入することが抑えられる。またカバーシート６の内部領域には、常にドライエアが供給されると共に排気されているので、カバーシート６内は乾燥した状態となっており、より水分の混入が抑えられる。またカバー規制プレート９を設けることによって、容器本体２１と蓋体２２との間に隙間２４が形成されておらず、カバーシート６が撓んだ状態であっても、カバーシート６の形状が整えられると共に、カバーシート６の移動が制限される。これによりカバーシート６の擦れや移動によるパーティクルの発生やカバーシート６自体の劣化が抑えられる。

以上において、カバー規制プレート９は処理容器２０に周方向に沿って設けられればよく、例えば蓋体２２側に設け、このカバー規制プレート９によりカバーシート６の上部側の形状を規制するようにしてもよい。またカバー規制プレート９は、処理容器２０の周方向に沿って間欠的に設けるようにしてもよい。さらに前記乾燥用ガスを供給するための手段は、処理容器２０とカバーシート６との間の空間に乾燥用気体を供給する構成であれば、上述の例には限らない。

さらに本発明では、処理容器２０と剛性材料からなるカバー部材５との間の空間に乾燥用ガスを通気させるようにしてもよい。またカバー部材５の内側領域に例えば１３０ｓｌｍ程度の流量で乾燥用ガスを供給すると共に、例えば当該内側領域が大気圧より僅かに陰圧になる程度の圧力、例えば９３．１ｋＰａ（７００Ｔｏｒｒ）程度になるように、前記内側領域を排気するようにしてもよい。
以上において本発明においては、処理容器２０と大気雰囲気との間にて基板の受け渡しを行う構成には限られず、処理容器２０と真空雰囲気の搬送室との間で基板の受け渡しを行なう構成にも適用できる。プラズマ発生方式については、上述の例に限らない。また上部電極３４に高周波を供給するように構成してもよいし、載置台３に２種類の高周波を供給する構成としてもよい。さらにまた被処理体としては、ＦＰＤ被処理体やＬＣＤ被処理体等の角型基板の他、半導体ウエハであってもよく、例えば半導体ウエハを処理する真空処理装置では、処理容器は円筒形状に形成される。

本発明のアッシング処理装置の一例を示す断面図である。 前記アッシング処理装置を示す外観斜視図である。 前記アッシング処理装置を示す平面図である。 前記アッシング処理装置の作用を示す外観斜視図である。 前記アッシング処理装置の作用を示す断面図である。 前記アッシング処理装置の作用を示す断面図である。 前記アッシング処理装置の他の例の作用を示す断面図である。 前記アッシング処理装置のさらに他の例を示す外観斜視図である。 前記アッシング処理装置のさらに他の例を示す外観斜視図である。 前記アッシング処理装置のさらに他の例を示す外観斜視図である。 図１０に示すアッシング処理装置を示す断面図である。 図１０に示すアッシング処理装置の一部を示す断面図である。 アッシング処理装置のさらに他の例を示す断面図である。 アッシング処理装置のさらに他の例を示す断面図である。 アッシング処理装置のさらに他の例を示す断面図である。 アッシング処理装置のさらに他の例を示す断面図である。 アッシング処理装置のさらに他の例を示す断面図である。 従来のアッシング処理装置を示す断面図である。 従来のアッシング処理装置の他の例を示す断面図である。

符号の説明

２０ 処理容器
２１ 容器本体
２２ 蓋体
２３ 昇降機構
２４ 搬入出用開口部
２６ 真空ポンプ
３ 載置台（下部電極）
３４ 処理ガス供給部（上部電極）
５ カバー部材
５３ 排気路
５４ 排気ポンプ
６ カバーシート
９ カバー規制プレート
Ｓ 被処理体

Claims (13)

1. 内部に被処理体の載置台を備えた容器本体と、この容器本体の上部開口部を塞ぐ蓋体とにより構成された処理容器と、
   前記蓋体と容器本体との間に、前記被処理体を処理容器に対して搬入あるいは搬出するための隙間を形成するために、前記蓋体を容器本体に対して相対的に昇降させる昇降機構と、
   前記処理容器内を真空排気するための真空排気手段と、
   前記被処理体を処理容器に対して搬入あるいは搬出するために蓋体と容器本体との間に隙間を形成したときに、少なくとも被処理体の搬入出領域を除いた領域において前記隙間を覆うように処理容器の外周面に周方向に沿って設けられたカバー部材と、を備えたことを特徴とする真空処理装置。
2. 前記隙間を形成したときに、前記処理容器とカバー部材との間の空間を、処理容器内の圧力よりも陰圧になるように排気するための手段を備えることを特徴とする請求項１記載の真空処理装置。
3. 前記被処理体の搬入出領域にはカバー部材が設けられていないことを特徴とする請求項１又は２記載の真空処理装置。
4. 前記カバー部材は前記処理容器の周囲全体に設けられ、このカバー部材に被処理体の搬入出口が形成されていることを特徴とする請求項1又は２記載の真空処理装置。
5. 前記カバー部材は、処理容器から外方側に突出し更に屈曲されて当該処理容器の外周面と対向するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記載の真空処理装置。
6. 前記カバー部材は剛性部材により構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一に記載の真空処理装置。
7. 前記カバー部材は可撓性部材により構成され、上縁側及び下縁側が夫々蓋体及び容器本体に固定されていることを特徴とする請求項１、２又は４記載の真空処理装置。
8. 前記可撓性部材における上縁側及び下縁側の少なくとも一方にはシール材が設けられ、このシール材は蓋体及び容器本体の接合部に介在していることを特徴とする請求項７記載の真空処理装置。
9. 前記処理容器内は真空雰囲気とされ、
   前記シール材は前記処理容器内を気密に保持するための真空用シール材を兼用していることを特徴とする請求項８記載の真空処理装置。
10. 前記可撓性部材における上縁側及び下縁側の少なくとも一方に設けられた取り付け部材と、
    処理容器に固定された固定部材と、
    この固定部材及び前記取り付け部材の少なくとも一方側に設けられると共に他方側に着脱自在に係合して、この取り付け部材を処理容器の外周面に押圧する状態及びその押圧を解除する状態の一方を選択する操作機構と、を備えたことを特徴とする請求項７記載の真空処理装置。
11. 前記処理容器に周方向に沿って設けられ、前記可撓性部材の形状を規制するための規制部材を備えたことを特徴とする請求項７ないし１０のいずれか一に記載の真空処理装置。
12. 前記処理容器とカバー部材との間の空間に乾燥用ガスを供給するための手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一に記載の真空処理装置。
13. 前記処理容器に対しては、大気雰囲気との間で基板の受け渡しが行われることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一に記載の真空処理装置。

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