JP4050423B2

JP4050423B2 - プラズマ処理装置

Info

Publication number: JP4050423B2
Application number: JP18513099A
Authority: JP
Inventors: 務里吉; 健次天野
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2019-06-30
Also published as: JP2001015441A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、リニアスケール等の長尺の被処理基板におけるプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体及び液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等の製造工程において、表面をプラズマ処理するプラズマ処理装置では、アルミニウム等の導電性材料からなるハウジング内に基板をロボットアームによって処理室内に搬入した後、処理室内を排気して減圧し、処理室に各種反応ガスを導入し、プラズマを生成してプラズマ処理を行うようになっている。処理が完了した後、処理室から基板を搬送ロボットアームによって搬出するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、被処理基板のサイズが大きくなると処理室も大型に構成する必要がある。さらに、被処理基板が大きくなると、搬送ロボットも大型のものが必要となり、搬送時間の遅延化にもなる。さらに、リニアスケール等の長尺の被処理基板になると、これを収容するための処理室も幅方向に長く必要であり、被処理基板に向けて反応ガスを吹き付けるものは、ガス供給に偏りが生じ、処理の不均一が生じるという問題がある。
【０００４】
この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、長尺の被処理基板を搬送しながら連続的に処理することができ、処理能率の向上を図ることができるとともに、反応ガスを被処理基板に対して均一に吹き付け、均一に処理ができるプラズマ処理装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、前述した目的を達成するために、請求項１は、長尺の被処理基板をその長手方向に搬送する搬送路と、この搬送路の途中に設けられ搬送する前記被処理基板が通過可能な減圧された処理室と、前記被処理基板を大気雰囲気から前記処理室へ搬入するための搬入側コンダクタンスシールと、前記被処理基板を前記処理室から大気雰囲気へ搬出するための搬出側コンダクタンスシールとからなり、前記処理室に反応ガスを導入し、プラズマを生成して処理室内で前記被処理基板に連続的に処理を行うことを特徴とするプラズマ処理装置にある。
【０００６】
請求項２は、請求項１の前記処理室の一方の側壁には前記被処理基板を処理室に搬入する搬入口が設けられ、他方の側壁には前記被処理基板を処理室から搬出する搬出口が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３は、請求項２の前記搬入口及び搬出口は、前記被処理基板が通過するときには、該搬入口及び搬出口が略塞がれる状態に、前記被処理基板と前記搬入口及び搬出口との隙間を狭くし、コンダクタンスを小さくして圧力勾配を作ることによって真空シールを行うことを特徴とする。
【０００８】
請求項４は、請求項２または３の前記搬入口及び搬出口にはゲートバルブが設けられていることを特徴とする。
請求項５は、請求項１の前記搬入側コンダクタンスシール及び前記搬出側コンダクタンスシールには、前記被処理基板を搬送案内するための案内路が設けられ、前記案内路の断面積は、被処理基板の断面積より僅かに大きく、前記被処理基板が通過するときには、該案内路の入口及び出口が略塞がれる状態になることを特徴とする。
請求項６は、請求項５の前記案内路の途中には中間排気室が設けられ、これら中間排気室は排気管路を介して排気ポンプに接続されていることを特徴とする。
請求項７は、請求項５の前記案内路の入口と出口には、ゲートバルブが設けられていることを特徴とする。
請求項８は、請求項４または７の前記ゲートバルブは前記被処理基板の搬送に同期して、順次開閉することを特徴とする。
【０００９】
前記構成によれば、搬送路を搬送する被処理基板の一部が処理室に搬入されると、処理室内に進入した部分が処理され、被処理基板の搬送中に連続的に処理が行われる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図３は第１の実施形態を示し、図１及び図２はプラズマ処理装置の縦断正面図、図３は同処理装置の斜視図である。
【００１２】
本プラズマ処理装置は、長尺の被処理基板Ａとして、例えば、リニアスケール用ガラス板（長さ３００ｃｍ×幅１０ｃｍ×厚さ１ｃｍ）をプラズマ処理するもので、図中１は、被処理基板Ａを水平状態で長手方向に搬送する搬送路である。搬送路１の後方には後続する被処理基板Ａを挟持搬送する複数個の搬送ローラ２が設けられ、搬送ローラ２によって後続の被処理基板Ａを挟持搬送することにより、前方の被処理基板Ａが押されながら矢印方向に一定速度で搬送されるようになっている。
【００１３】
搬送路１の途中には被処理基板Ａを処理する処理室３を構成するハウジング４が設けられている。このハウジング４は、例えばアルミニウム等の導電性材料からなり、処理室３の左右方向の幅は被処理基板Ａの長さの数分の１の大きさであり、処理室３は排気管路５ａを介して第１の排気ポンプ５に接続されている。
【００１４】
ハウジング４の一方の側壁４ａには被処理基板Ａの搬入口６が設けられ、他方の側壁４ｂには被処理基板Ａの搬出口７が設けられている。
【００１５】
搬入口６及び搬出口７は被処理基板Ａの断面積より僅かに大きく、被処理基板Ａが通過しているときには、搬入口６及び搬出口７が被処理基板Ａによって略塞がれる状態にあるが、被処理基板Ａの処理面（例えば上面）は非接触状態にある。さらに、搬入口６及び搬出口７にはゲートバルブ８，９が設けられている。
【００１６】
前記ハウジング４の外部における一側部には搬送路１に沿って搬入側コンダクタンスシール１０が設けられ、他側部には搬送路１に沿って搬出側コンダクタンスシール１１が設けられている。搬入側コンダクタンスシール１０には搬入口６と連通し、被処理基板Ａを搬送案内する案内路１２が設けられ、搬出側コンダクタンスシール１１には搬出口７と連通し、被処理基板Ａを搬送案内する案内路１３が設けられている。さらに、案内路１２の入口１２ａ及び案内路１３の出口１３ａも被処理基板Ａの断面積より僅かに大きく、被処理基板Ａが通過しているときには、入口１２ａ及び出口１３ａが被処理基板Ａによって略塞がれる状態にあるが、被処理基板Ａの処理面（例えば上面）は非接触状態にある。さらに、入口１２ａ及び出口１３ａにはゲートバルブ１４，１５が設けられている。
【００１７】
さらに、案内路１２，１３の途中には中間排気室１６，１７が設けられ、これら中間排気室１６，１７は排気管路１８，１９を介して第２の排気ポンプ２０に接続されている。
【００１８】
前述のように構成されたプラズマ処理装置によれば、第１の排気ポンプ５によって処理室３内を排気して減圧することができ、第２の排気ポンプ２０によって中間排気室１６，１７を排気して減圧することができる。
【００１９】
次に、プラズマ処理装置における作用について説明する。
【００２０】
搬入側コンダクタンスシール１０の案内路１２のゲートバルブ１４が作動して入口１２ａが開放した状態で、搬送路１の後続の被処理基板Ａが搬送ローラ２によって挟持搬送されると、最前端の被処理基板Ａは後続の被処理基板Ａによって押されるため前進する。
【００２１】
従って、最前端の被処理基板Ａは入口１２ａから搬入側コンダクタンスシール１０の案内路１２に進入する。このとき、処理室３内は第１の排気ポンプ５によって排気して減圧され、中間排気室１６，１７は第２の排気ポンプ２０によって排気して減圧されている。
【００２２】
被処理基板Ａがさらに搬送されて搬入口６に接近すると、ゲートバルブ８が開放し、被処理基板Ａの先端部が処理室３に進入する。このとき、処理室３においては、ガス供給源（図示しない）からエッチングガス（例えばＳＦ_６ガス）を吐出させるとともに、排気管路５ａを介して処理室３内を真空引きしているため、処理室３内を低圧力雰囲気に維持する。次いで、高周波電源（図示しない）から１３．５６ＭＨｚのプラズマ生成用高周波電力を印加することにより、処理室３内に均一な電界が形成され、かかる電界により、処理室３内にプラズマが励起され、処理室３内を搬送中の被処理基板Ａに対して均一な処理が施される。
【００２３】
被処理基板Ａがさらに前進し、先端部が搬出口７に接近すると、ゲートバルブ９が開口し、処理が完了した被処理基板Ａの先端部は搬出口７から搬出側コンダクタンスシール１１の案内路１３に進入する。そして、処理室３内には被処理基板Ａの未処理部分が進入して前述と同様にプラズマ処理される。
【００２４】
被処理基板Ａがさらに前進し、先端部が出口１３ａに接近すると、ゲートバルブ１８が開口し、処理が完了した被処理基板Ａの先端部は搬出側コンダクタンスシール１１の出口１３ａから搬出される。このようにして長尺の被処理基板Ａは処理室３を通過中に連続的に処理が行われ、１枚の被処理基板Ａの処理が完了すると、後続する被処理基板Ａが処理室３に進入して同様の処理が行われる。
【００２５】
従って、被処理基板Ａが長尺のものであっても、被処理基板Ａの全体を処理室３に収容させる必要はなく、処理室３を通過させるだけで搬送中に処理が行えるため、処理室３を小型に構成することができ、しかも搬送ロボットによって被処理基板Ａを処理室３内に搬入・搬出する必要はなく、処理装置の構成の簡素化と処理能率の向上を図ることができる。
【００２６】
なお、前記実施形態においては、搬入側及び搬出側コンダクタンスシール１０，１１にそれぞれ１個の中間排気室１６，１７を設けたが、多段に設けて圧力差を小さくすることにより、真空シールを確実に行えるとともに、被処理基板Ａの搬送も円滑に行える。
【００２７】
また、搬入口６及び搬出口７を被処理基板Ａの断面積より僅かに大きく、被処理基板Ａが通過しているときには、搬入口６及び搬出口７が被処理基板Ａによって略塞がれる状態にしたが、被処理基板Ａの処理面（例えば上面）に対向する部分を除き、メカニカルシールを設けてもよい。
【００２８】
なお、実施形態においては、被処理基板としてリニアスケール用ガラス板について説明したが、これに限定されるものではない。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、搬送路の途中に被処理基板が通過可能な処理室を設け、処理室に反応ガスを導入し、プラズマを生成して処理室内で被処理基板に連続的に処理することにより、長尺の被処理基板を搬送しながら連続的に処理することができ、処理室の小型化と処理能率の向上を図ることができるとともに、反応ガスを被処理基板に対して均一に吹き付け、均一に処理ができるという効果がある。
さらに、処理室と大気雰囲気との間を搬入側コンダクタンスシール及び搬出側コンダクタンスシールによってシールすることにより、処理室のみを減圧すればよく、減圧装置の小型化が図れるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態を示す、プラズマ処理装置の縦断正面図。
【図２】同実施形態のプラズマ処理装置の縦断正面図。
【図３】同実施形態のプラズマ処理装置の斜視図。
【符号の説明】
１…搬送路
３…処理室
６…搬入口
７…搬出口

Claims

長尺の被処理基板をその長手方向に搬送する搬送路と、この搬送路の途中に設けられ搬送する前記被処理基板が通過可能な減圧された処理室と、前記被処理基板を大気雰囲気から前記処理室へ搬入するための搬入側コンダクタンスシールと、前記被処理基板を前記処理室から大気雰囲気へ搬出するための搬出側コンダクタンスシールとからなり、
前記処理室に反応ガスを導入し、プラズマを生成して処理室内で前記被処理基板に連続的に処理を行うことを特徴とするプラズマ処理装置。
前記処理室の一方の側壁には前記被処理基板を処理室に搬入する搬入口が設けられ、他方の側壁には前記被処理基板を処理室から搬出する搬出口が設けられていることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
前記搬入口及び搬出口は、前記被処理基板が通過するときには、該搬入口及び搬出口が略塞がれる状態に、前記被処理基板と前記搬入口及び搬出口との隙間を狭くし、コンダクタンスを小さくして圧力勾配を作ることによって真空シールを行うことを特徴とする請求項２記載のプラズマ処理装置。
前記搬入口及び搬出口にはゲートバルブが設けられていることを特徴とする請求項２または３記載のプラズマ処理装置。
前記搬入側コンダクタンスシール及び前記搬出側コンダクタンスシールには、前記被処理基板を搬送案内するための案内路が設けられ、前記案内路の断面積は、被処理基板の断面積より僅かに大きく、前記被処理基板が通過するときには、該案内路の入口及び出口が略塞がれる状態になることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
前記案内路の途中には中間排気室が設けられ、これら中間排気室は排気管路を介して排気ポンプに接続されていることを特徴とする請求項５記載のプラズマ処理装置。
前記案内路の入口と出口には、ゲートバルブが設けられていることを特徴とする請求項５記載のプラズマ処理装置。
前記ゲートバルブは前記被処理基板の搬送に同期して、順次開閉することを特徴とする請求項４または７記載のプラズマ処理装置。