JP4450983B2

JP4450983B2 - Plasma processing equipment for liquid crystal display substrate

Info

Publication number: JP4450983B2
Application number: JP2000381801A
Authority: JP
Inventors: 健次天野
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2020-12-15
Also published as: JP2001244253A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示体基板用プラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来から液晶表示体用基板（以下、「ＬＣＤ用基板」と称す。）にプラズマ処理を施すための装置が種々提案されている。例えば図１２はマルチチャンバータイプのプラズマ処理装置の外観を示す図である。同図に示すプラズマ処理装置は、例えば３室の処理室１０１と、これらの処理室１０１がゲートバルブ１０２を介して連結された矩形状の搬送室１０３と、この搬送室１０３にゲートバルブ１０４を介して連結されたロードロック室１０５と、ロードロック室１０５にゲートバルブ１０６を介して隣接する搬入搬出機構１０７と、搬入搬出機構１０７の左右に配設されたインデクサ１０８とを備えている。
【０００３】
インデクサ１０８にはＬＣＤ用基板Ｓを例えば２５枚収納したカセットＣが載置され、搬入搬出機構１０７を介してカセット内のＬＣＤ用基板Ｓをロードロック室１０５内へ搬入すると共に処理済みのＬＣＤ用基板Ｓをロードロック室１０５内から搬出する。ロードロック室１０５内へＬＣＤ用基板Ｓを搬入すると、ゲートバルブ１０６を閉じる。次いで、ロードロック室１０５内を所定の真空度まで減圧した後、搬送室１０３とロードロック室１０５間のゲートバルブ１０４が開き、ロードロック室１０５内のＬＣＤ用基板Ｓを搬送室１０３内の搬送機構（図示せず）を介して搬送室１０３内へ搬入した後、ゲートバルブ１０４を閉じる。搬送室１０３内では更に減圧してロードロック室１０５内よりも高い真空度まで減圧した後ゲートバルブ１０２を開き、処理室１０１内の下部電極との間で未処理のＬＣＤ用基板Ｓと処理済みのＬＣＤ用基板Ｓ’とを交換する（図１３参照）。交換後、処理室１０１内では下部電極と上部電極間にプラズマを発生させＬＣＤ用基板Ｓに対して所定のプラズマ処理を行う。３室の処理室１０１では同一の処理（例えばエッチング処理等）を行っても良いし、互いに異なった処理（例えばエッチング処理とアッシング処理等）を行うようにしても良い。
【０００４】
ところが、ＬＣＤ用基板Ｓは半導体ウエハと異なり処理面積が大きく、プラズマ装置自体が半導体ウエハ用と比較して大型であるため、半導体ウエハ用のプラズマ処理装置の仕様では対応しきれない種々の問題がある。例えば、下部電極におけるＬＣＤ用基板Ｓの受け渡し機構も以下で説明するように半導体ウエハの場合とは異なる独自の機構がある。また、下部電極、上部電極等の構成部材は半導体ウエハ用の場合と比較して大きく、しかも最近はＬＣＤ用基板Ｓ自体が益々大面積化しているため、液晶表示体基板用プラズマ処理装置独自の難しい問題がある。
【０００５】
さて、ここで液晶表示体基板用プラズマ処理装置独自の機構であるＬＣＤ用基板Ｓの受け渡し機構について図１３、図１４を参照しながら説明する。処理室１０１内には図１４に示すようにＬＣＤ用基板Ｓを載置する載置台を兼ねる下部電極１０９が配設され、搬送室１０３内には例えば多関節型の搬送機構（図１３ではハンド１１０のみを図示してある）が配設されている。また、下部電極１０９には第１、第２受け渡し機構１１１、１１２が配設され、第１、第２受け渡し機構１１１、１１２を介して下部電極１０９と搬送機構のハンド１１０との間で未処理ＬＣＤ用基板Ｓ及び処理済みＬＣＤ用基板Ｓ’の受け渡しを行う。ハンド１１０は図１３に示すように上下二段のフォーク１１０Ａ、１１０Ｂを有し、上フォーク１１０Ａで未処理のＬＣＤ用基板Ｓを支持し、下フォーク１１０Ｂで処理済みのＬＣＤ用基板Ｓ’を支持する。
【０００６】
第１、第２受け渡し機構１１１、１１２について図１３、図１４を参照しながら更に説明する。第１受け渡し機構１１１は、例えば下部電極１０９の左右両側縁部の前後に配設された二対の第１昇降ピン１１１Ａを有し、ＬＣＤ用基板Ｓの左右両側縁からＬＣＤ用基板Ｓを水平に支持する。第２受け渡し機構１１２は、例えば下部電極１０９の周囲を被覆する枠状のシールドリング１１３の左右に配設された二対の第２昇降ピン１１２Ａを有している。第２昇降ピン１１２Ａは例えば上端部が水平方向、上方向へ二度に渡って９０°ずつ折曲形成され、Ｌ字状の先端で第１昇降ピン１１１Ａよりも高い位置で未処理のＬＣＤ用基板Ｓを支持する。また、第２昇降ピン１１２Ａは正逆方向に回転可能になっており、ＬＣＤ用基板Ｓを受け渡す時には図１４の（ｂ）に示すようにＬ字状部を反時計方向へ９０°回転させ下部電極１０９の内側に向け、その他の時にはＬ字状部を時計方向へ９０°回転させてシールドリング１１３に形成された凹部１１３Ａ内に後退し、蓋１１２Ｂで凹部１１３Ａを閉じる。
【０００７】
従って、未処理及び処理済みのＬＣＤ用基板Ｓ、Ｓ’の受け渡し（交換）は以下のように実施する。まず、第２受け渡し機構１１２では図１４の（ａ）の状態から蓋１１２Ｂが開いた後、同図の（ｂ）の矢印で示すように第２昇降ピン１１２Ａがシールドリング１１３の凹部１１３Ａから上昇すると共にＬ字状部を下部電極１０９の内側に向ける。引き続き第１受け渡し機構１１１では第１昇降ピン１１１Ａが上昇して処理済みＬＣＤ用基板Ｓ’を水平に持ち上げる。そして、搬送機構のハンド１１０が下部電極１０９に向けて進出すると、上フォーク１１０Ａに載置された未処理のＬＣＤ用基板Ｓが第２昇降ピン１１２ＡのＬ字状部のやや上方に位置すると共に下フォーク１１０Ｂが処理済みのＬＣＤ用基板Ｓ’のやや下方に位置する。次いで、第２昇降ピン１１２Ａが上昇して上フォーク１１０Ａから未処理のＬＣＤ用基板Ｓを受け取った後、第１昇降ピンが下降して処理済みのＬＣＤ用基板Ｓ’を下フォーク１１０Ｂへ引き渡す。引き続きハンド１１０が下部電極１０９から後退し、第１昇降ピン１１１Ａがやや上昇すると共に第２昇降ピン１１２Ａが下降し、未処理のＬＣＤ用基板Ｓを第２昇降ピン１１２Ａから第１昇降ピン１１１Ａへ引き渡す。更に、第１昇降ピン１１１Ａが下降して下部電極１０９内に後退しＬＣＤ用基板Ｓを下部電極１０９上に載置する。第２昇降ピン１１２Ａは未処理のＬＣＤ用基板Ｓを引き渡した後、Ｌ字状部が逆向きに９０°回転した後下降してシールドリング１１３の凹部１１３Ａ内へ後退し、蓋１１２Ｂを閉じ、一連のＬＣＤ用基板の受け渡しを終了する。
【０００８】
ところで、第２受け渡し機構１１２の第２昇降ピン１１２Ａはシールドリング１１３の凹部１１３Ａ内に収納され、蓋１１２Ｂによって凹部１１３Ａを閉じるようにしているため、蓋１１２Ｂと凹部１１３Ａには開閉用のクリアランスが必要である。また、第２昇降ピン１１２Ａの駆動部は下部電極中の空洞に配設されているため、プラズマ処理時にはこのクリアランスを通って異常放電が発生する虞があり、また、このクリアランスからプラズマ副生成物が進入し、副生成物が凹部１１３Ａ内に堆積し、パーティクルの原因になる虞がある。また、第２受け渡し機構１１２がＬＣＤ用基板Ｓに隣接するシールドリング１１３に設けられているため、その可動部から発生したパーティクルが隣のＬＣＤ用基板Ｓを汚染する虞がある。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、プラズマ処理時の異常放電を防止すると共にＬＣＤ用基板をパーティクルの汚染から防止することができる液晶表示体基板用プラズマ処理装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の液晶表示体基板用プラズマ処理装置は、プラズマ処理を施す液晶表示体用基板を載置する載置台を有する処理室と、この処理室に連結された搬送機構を有する搬送室とを備え、上記処理室は上記搬送機構と上記載置台との間で上記液晶表示体用基板を受け渡す受け渡し機構を有し、上記受け渡し機構は上記載置台の近傍に設けられてなり、更に、上記受け渡し機構は、正逆回転可能で且つ昇降可能な支持ロッドと、この支持ロッドの上端から水平に張り出す液晶表示体用基板受け渡し用支持部材と、この受け渡し用支持部材を収納する筐体とを有し、上記受け渡し用支持部材は、上記液晶表示体用基板を受ける受け部材と、この受け部材と平行にその上部に設けられ且つ上記筐体の上端開口を閉じる蓋部材とを有することを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の請求項２に記載の液晶表示体基板用プラズマ処理装置は、請求項１に記載の発明において、上記筐体の上端は、上記載置台の載置面よりも１０〜５０ｍｍ下方に位置していることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項３に記載の液晶表示体基板用プラズマ処理装置は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記受け渡し機構は、上記受け部材が回転する時に上記蓋部材の回転を拘束する拘束機構を有することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項４に記載の液晶表示体基板用プラズマ処理装置は、請求項３に記載の発明において、上記拘束機構は、上記蓋部材から垂下するロッドと、上記ロッドに対応して上記筐体に設けられた昇降ガイドとを有することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項５に記載の液晶表示体基板用プラズマ処理装置は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、上記受け部材は、上記蓋部材に上記支持ロッドと同軸状に取り付けられた軸部材で回転自在に支持されていることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項６に記載の液晶表示体基板用プラズマ処理装置は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、上記受け渡し機構は、上記筐体を支持する支持機構を有し、上記支持機構は、上記支持ロッドの側方に配置され且つその上端が上記筐体の下面に連結されていることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項７に記載の液晶表示体基板用プラズマ処理装置は、請求項６に記載の発明において、上記支持機構は、垂直ガイドロッドと、この垂直ガイドロッドの上端を挿着した第１スリーブと、第１スリーブと所定間隔を空けてその下方に装着された第２スリーブと、第１、第２スリーブの間に弾装された弾性部材と、この弾性部材を囲むように上記筐体の下面に連結された第３スリーブとを有し、上記弾性部材を介して上記筐体を弾力的に支持することを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図１１に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。
本実施形態の液晶表示体基板用プラズマ処理装置（以下、単に「プラズマ処理装置」と称する。）は、基本的には従来と同様に、ＬＣＤ用基板Ｓにプラズマ処理を施す上部電極及び下部電極を有する処理室と、この処理室に連結された搬送機構を有する搬送室とを備えている。本実施形態の処理室１の側壁には図１の（ａ）に示すようにゲートバルブＧが取り付けられ、このゲートバルブＧを介して処理室１と搬送室（図示せず）は連通可能になっている。この処理室１内には下部電極２Ａを有する載置台２が配設され、この載置台２の上方には隙間を介してプロセスガスの供給部を兼ねる上部電極３が対向配置されている。上部電極３はマッチング回路３Ａを介して高周波電源３Ｂに接続され、高周波電源３Ｂから上部電極３に１３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加する。また、処理室１の外側にはプロセスガス供給源４が配設され、このプロセスガス供給源４からプロセスガスを処理室１内に供給する。従って、プロセスガス供給源４から処理室１内へプロセスガスを供給すると共に上部電極３に高周波電力を印加することにより、下部電極２Ａと上部電極３間でプロセスガスのプラズマを発生させ、ＬＣＤ用基板Ｓに対してエッチングあるいはアッシング等のプラズマ処理を行うことができる。
【００１９】
図１の（ａ）に示すようにプロセスガス供給源４はマスフローコントローラ４Ａ、開閉バルブ４Ｂ及びガス配管５を介して上部電極３に接続され、処理室１近傍のガス配管５は処理室１の側壁に形成された貫通孔１Ａを貫通している。また、処理室１は上端近傍で上下に二分割されて処理室１の上部が開閉可能になっており、内部のメンテナンスを行い易いようにしてある。これに伴ってガス配管５も分割され、同図の（ｂ）に拡大して示すようにそれぞれの分割端にはフランジ５Ａ、５Ａが取り付けられている。フランジ５Ａの周縁部は処理室１の側壁の分割面に穿設されたリング状凹陥部１Ｂ内に収納されている。そして、フランジ５Ａ、５Ａの衝合面間、各フランジ５Ａとリング状凹陥部１Ｂとの衝合面間にはそれぞれシール部材５Ｂ、５Ｃが介装され、更に、側壁の分割面間にもシール部材１Ｃが介装され、これらのシール部材１Ｃによって処理室１内の気密を保持している。このようにガス配管５を処理室１の壁面内に収納することで処理室１を開閉する場合にはガス配管５が邪魔になることがない。また、上部電極３を冷却する場合にはその冷媒配管を側壁の貫通孔１Ａに通しても良い。
【００２０】
処理室１の底面には図１の（ａ）、図２に示すように排気口１Ｅが５箇所に略均等に分散して形成され、これらの排気口１Ｅから処理室１内のガスを排気する。排気口１Ｅは載置台２の周囲の他、載置台２の下方にも形成され、排気口１Ｅに接続された排気管６を介して排気の高速化や処理室１内の排気流の均一化を図るようにしてあるため、処理室１内のプロセスガスの分布を均一化してエッチング処理等のプラズマ処理の均一化を実現することができる。
【００２１】
載置台２は処理室１の底面中央に配置され、例えば４本の中空状の支柱７によって底面から浮上した状態で支持されている。この支柱７は図２に示すように処理室１の底面の貫通孔１Ｆに対してフランジ結合されており、ユーティリティ関連の収納配管を兼ねている。即ち、下部電極２Ａの内部には冷媒流路２Ｂが形成され、この冷媒流路２Ｂは冷媒供給源（図示せず）に連なる冷媒配管２Ｃに接続され、この冷媒配管２Ｃを介して冷媒流路２Ｂを循環する冷媒により下部電極２Ａを所定の温度まで冷却制御する。また、下部電極２Ａの表面には静電チャック８が配設され、静電チャック８を介してＬＣＤ用基板Ｓを静電吸着する。この静電チャック８は配線８Ａを介して電源８Ｂに接続されている。これらの冷媒配管２Ｃ、配線８Ａ及び下部電極２Ａのアース配線２Ｄ等のユーティリティ関連の配管、配線が支柱７内に収納されている。
【００２２】
また、図１の（ａ）に示すように下部電極２Ａの外周縁部はセラミックス等の耐プラズマ性材料によって枠状に形成されたシールドリング９によって被覆され、このシールドリング９によって下部電極２Ａ外周縁部をスパッタリングによる損傷から防止すると共に上部電極３の間に発生したプラズマの下部電極２Ａの外側への広がりを防止する。また、このシールドリング９は、下部電極２Ａの外周縁部を被覆するリング状枠９Ａと、下部電極２Ａの外周面を被覆する筒状体９Ｂからなっている。これら両者９Ａ、９Ｂは同図に示すように分割されたものであっても一体化したものであっても良い。
【００２３】
静電チャック８は図１の（ａ）に示すように下部電極２Ａの周縁部に配設されたリング状枠９Ａ及びその上面のガス整流ブロック１０によって囲まれている。ガス整流ブロック１０はＬＣＤ用基板Ｓを搬入、搬出する場合には上部電極３の方に上昇するようになっている。このガス整流ブロック１０はセラミック等の耐プラズマ性材料によって図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように断面がＬ字状を呈する枠状に形成され、上部電極３から下降流で供給されるプロセスガスがＬＣＤ用基板Ｓ表面全体に均一な流速で行き渡るようにしてある。即ち、上部電極３からプロセスガスを下降流で供給した後、使用後のガスを排気口１Ｅから排気する。この時の排気流はＬＣＤ用基板Ｓの中央部よりも周縁部の方が速いが、ガス整流ブロック１０を設けることでガス流がガス整流ブロック１０によって堰き止められてＬＣＤ用基板Ｓの周縁部のガス流速が遅くなる。この結果、ガス整流ブロック１０内側のＬＣＤ用基板Ｓ全面でのプロセスガスの密度が均一化され、プラズマ処理を均一化することができる。このような結果をより確実に得るためには、ガス整流ブロック１０のＬＣＤ用基板Ｓ表面からの高さは例えば２５mm程度に設定することが好ましい。
【００２４】
また、ガス整流ブロック１０は、図３の（ａ）、（ｂ）に示すように、矩形状の基板枠１０Ａと、この基板枠１０Ａの内周縁に着脱自在に複数の固定用ピン１０Ｂを介して取り付けられた整流枠１０Ｃと、この整流枠１０Ｃを基板枠１０Ａに装着した状態で整流枠１０Ｃを側面から押圧し固定用ピン１０Ｂを介して基板枠１０Ａ上に整流枠１０Ｃを固定するカム等の固定具１０Ｄとを有している。固定用ピン１０Ｂは整流枠１０Ｃの下端に所定間隔を空けて全周に渡って垂直下方に向けて取り付けられ、基板枠１０Ａに設けられたピン孔に嵌入するようになっている。また、カム等の固定具１０Ｄは例えば図３の（ａ）に示すように基板枠１０Ａの各辺に取り付けられている。従って、メンテナンス時には整流枠１０Ｃは固定具１０Ｄを手動操作することで基板枠１０Ａから簡単に着脱することができるため、整流枠１０Ｃにプラズマ副生成物が付着、堆積した場合にはクリーニングを簡単に行うことができる。尚、基板枠１０Ａに対する整流枠１０Ｃの位置決め及び取り付けは、固定用ピン１０Ｂ以外の構成を採用することもできる。例えば、図３の（ｃ）に示すように整流枠１０Ｃの下端部に段部１０Ｅを設けると共に基板枠１０Ａの内周に段部１０Ｅと係合する凸部１０Ｆを設け、段部１０Ｅと凸部１０Ｆを係合させて一体化しても良い。
【００２５】
而して、図４に示すように処理室１内には搬送室の搬送機構と載置台２との間でＬＣＤ用基板Ｓを受け渡す第１、第２受け渡し機構１１、１２が配設されている。第１受け渡し機構１１は同図に示すように従来と同様に下部電極２Ａの内周縁部に沿って配設された４本の昇降ピン１１Ａを有している。図示してないが、これらの昇降ピン１１Ａは太さ（外径）が一定のピンであっても良く、また、上端部のみが太くその下方から縊れて一定の細さになったピンであっても良い。昇降ピン１１Ａが出没する下部電極２Ａの孔には絶縁性材料によって形成されたブッシュ（図示せず）が装着され、このブッシュに従って昇降ピン１１Ａが昇降する。このブッシュは下部電極２Ａを形成する電極板（図示せず）の裏面側に装着され、ブッシュ自体が電極表面に露呈しないようになっており、下部電極２Ａの孔での放電を防止している。一方、第２受け渡し機構１２は、載置台２に隣接させて処理室１の底面に第１受け渡し機構１１に対応して配設されている。
【００２６】
そこで、本実施形態の第２受け渡し機構１２について詳述する。第２受け渡し機構１２は、例えば図４、図５に示すように、正逆回転可能で且つ昇降可能な支持ロッド１３と、この支持ロッド１３の上端から水平に張り出す長円形状の支持部材１４と、この支持部材１４を上端開口から受け入れて下降端で収納する長円形状の筐体１５と、この筐体１５を支持する支持機構１６とを有している。この筐体１５は載置台２の側面に平行に配置され、その上端が載置台２の載置面より１０〜５０ｍｍだけ低く位置している。そして、筐体１５等の各部材は基本的には表面がアルマイト加工されたアルミニウムによって形成されている。
【００２７】
図５に示すように支持ロッド１３は処理室１の底面に形成された貫通孔１Ｇを貫通し、底面の下方に配設されたリフタ１７に対して接続部材１３Ａを介して連結されている。このリフタ１７は底面の下方に配設された回転駆動機構及び昇降駆動機構（共に図示せず）を介して正逆回転及び昇降可能になっている。従って、支持ロッド１３はリフタ１７を介して正逆回転及び昇降可能になっており、しかも、接続部材１３Ａを介してリフタ１７から取り外せるようになっている。また、底面の貫通孔１Ｇの裏側にはフランジ１８Ａを介してベローズ１８が取り付けられ、このベローズ１８内にリフタ１７が収納されている。支持ロッド１３は筐体１５よりも下側の部分が筒状部材１９内に収納されている。この筒状部材１９の下端にはフランジ１９Ａが形成され、このフランジ１９Ａを介して支持機構１６の基板１６Ａの一端に固定されている。そして、筒状部材１９の上端開口にはブッシュ１９Ｂが装着され、筒状部材１９内ひいては底面下側空間から処理室１内を遮断し、底面下方の駆動機構によって発生するパーティクルが筒状部材１９から処理室１内へ入り込まないようにしてある。また、ブッシュ１９Ｂは支持ロッド１３の昇降ガイドの機能も有している。
【００２８】
また、図５に示すように支持部材１４は筐体１５内に収まるように筐体１５と相似形状を呈するように形成され、その基端で支持ロッド１３の上端に連結されている。この支持部材１４は、ＬＣＤ用基板Ｓを受ける受け部材１４Ａと、筐体１５の上端開口を開閉する蓋部材１４Ｂとを有している。受け部材１４Ａは例えば表面がアルマイト加工されたアルミニウムによって先端側が薄肉状の受け部として形成されていると共に基端側が厚肉状に形成され、受け部においてＬＣＤ用基板Ｓを受けるようになっている。この受け部材１４Ａの表面にはフッ素系樹脂等の摩擦係数の大きな耐熱、耐食性の材料からなる滑り止め１４Ｃが設けられ、この滑り止め１４ＣによってＬＣＤ用基板Ｓの受け部材１４Ａからの滑落を防止している。蓋部材１４Ｂはセラミックス等の耐プラズマ性材料によって平面形状が筐体１５と略同一大きさに形成され、受け部材１４Ａの厚肉部に固定されている。従って、支持部材１４が支持ロッド１３を介して下降端に達すると、筐体１５の上端開口を蓋部材１４Ｂによって閉じるようになっている。筐体１５の開口端面には全周に渡ってシール部材２０が取り付けられ、シール部材２０を介して筐体１５内を処理室１から遮断し、プラズマ処理時にプラズマ副生成物が筐体１５内に進入して付着、堆積しないようにしてある。従って、ＬＣＤ用基板Ｓを載置する受け部材１４Ａは常に清浄に保たれる。
【００２９】
筐体１５の底面には図５に示すように基端部に支持ロッド１３が遊嵌する孔１５Ａが形成され、また、その底面には長軸線に沿って所定間隔を空けて２個の孔が形成され、これらの孔を介して支持機構１６が連結されている。支持機構１６は、同図に示すように、筐体１５の２個の孔をそれぞれ垂直に貫通するガイドロッド１６Ｂ、１６Ｂと、ガイドロッド１６Ｂ、１６Ｂの上端がそれぞれ挿着されたフランジを有する第１スリーブ１６Ｃ、１６Ｃと、第１スリーブ１６Ｃ、１６Ｃとそれぞれ所定間隔を空けてそれぞれの下方に装着された第２スリーブ１６Ｄ、１６Ｄと、第１、第２スリーブ１６Ｃ、１６Ｄの間に弾装された弾性部材（例えばコイルスプリング）１６Ｅ、１６Ｅと、コイルスプリング１６Ｅ、１６Ｅをそれぞれ囲んで筐体１５の下面にそれぞれ固定された第３スリーブ１６Ｆ、１６Ｆとを有している。各ガイドロッド１６Ｂ、１６Ｂは第１スリーブ１６Ｃ、１６Ｃ上端のフランジから突出し、突出端において連結板１６Ｇを介して互いに連結されている。第１スリーブ１６Ｃ、１６Ｃは筐体１５内に位置するフランジを介して筐体１５の底面に固定されている。従って、支持ロッド１３が下降して支持部材１４が筐体１５内へ収納される時に、蓋部材１４Ｂが下降端に達すると支持機構１６のスプリング１６Ｅを介して弾力的に支持された筐体１５の開口端面と弾力的に接触し、シール部材２０を介して筐体１５内を確実に封止する。尚、蓋部材１４Ｂは筐体１５の開口端面に弾力的に接触するため、シール部材２０を省略することもできる。
【００３０】
一方、上部電極３は図１の（ａ）に示すように中空状に形成され、処理室１上面の中央孔に絶縁性部材からなる枠体２１を介して装着されている。この上部電極３の下面（下部電極と対向する面）全面には多数の分散孔３Ｃが均等に分散配置され、各分散孔３Ｃから処理室１内全体へプロセスガスを下降流で供給する。また、同図に示すように上部電極３の内部には第１、第２バッフル板２２、２３が上下二段に所定間隔を空けて取り付けられている。各バッフル板２２、２３にはぞれぞれ全面に渡って分散孔２２Ａ、２３Ａが均等に分散して形成され、しかも各分散孔２２Ａ、２３Ａは互い違いになっている。
【００３１】
また、上部電極３の上壁内面と第１バッフル板２２は、例えば図６に示すように、第１、第２仕切板２４、２５によって連結され、上壁と第１バッフル板２２間の空間を３つの部屋３Ｄ、３Ｅ、３Ｆに分割している。第１仕切板２４は平面形状が上部電極３と相似形の枠体として形成され、第２仕切板２５は第１仕切板２４の両側面と上部電極３の内壁面を連結する矩形板として形成されている。また、各部屋３Ｄ、３Ｅ、３Ｆには図１の（ａ）に示すようにガス配管５の分岐管５Ｄ、５Ｅ、５Ｆが連結されている。これらの分岐管５Ｄ、５Ｅ、５Ｆにはコントロールバルブ２６、２６、２６がそれぞれ取り付けられ、各部屋３Ｄ、３Ｅ、３Ｆへのプロセスガスの流量を個別に制御できるようにしてある。このように各部屋３Ｄ、３Ｅ、３Ｆへのガス流量を個別に制御することにより、ＬＣＤ用基板Ｓが大面積化してもＬＣＤ用基板Ｓ全領域でのガス流量を均等化することができ、ひいてはプラズマ処理を均一化することができる。
【００３２】
また、上部電極３の下面周縁部には図１の（ａ）に示すように枠状のシールドリング２７が取り付けられ、このシールドリング２７は基本的には下部電極２Ａのシールドリング９と同様の機能を有するもので、耐プラズマ性材料によって形成されている。このシールドリング２７はＬＣＤ用基板Ｓの大面積化に伴って大型化するため、一体物では取り扱いなどが難しく、図７に示すように４つに分割し、互いに隙間なく密着している。しかも、各繋ぎ目２７Ａは同図に示すように水平方向及び垂直方法に段差を有し、繋ぎ目同士が重なるようになっているため、異常放電を防止することができ、繋ぎ目からプラズマ副生成物が進入しない。尚、図１の（ａ）に示す下部電極２Ａ側のシールドリング９も上部電極３のシールドリング２７と同様に分割して形成されている。
【００３３】
次に、動作について説明する。処理室１内でＬＣＤ用基板Ｓのプラズマ処理を終了すると、ゲートバルブＧが開く。これに伴って第２受け渡し機構１２は支持ロッド１３が図５に示す状態から一点鎖線で示す上方の接続部材１３Ａの位置まで上昇した後、図４に示すように時計方向へ９０°回転し、支持部材１４を載置台２の内側に向ける。引き続き第１、第２受け渡し機構１１、１２及び搬送室内の搬送機構（図示せず）が作動し、載置台２においてＬＣＤ用基板Ｓ、Ｓ’の受け渡しを行う。この際、搬送機構及び第１受け渡し機構１１は従来と同様に作動するため、本実施形態の第２受け渡し機構１２の動作を中心に説明する。即ち、第１受け渡し機構１１を介して処理済みＬＣＤ用基板Ｓ’を水平に持ち上げ、搬送機構を介してＬＣＤ用基板Ｓが支持部材１４の受け部材１４Ａと蓋部材１４Ｂの隙間に進入する。次いで、支持ロッド１３が上昇して搬送機構から未処理のＬＣＤ用基板Ｓを受け部材１４Ａで受け取った後、第１受け渡し機構１１の昇降ピン１１Ａが下降して処理済みのＬＣＤ用基板Ｓ’を搬送機構へ引き渡すと、搬送機構は従来と同様に処理済みのＬＣＤ用基板Ｓ’を処理室１から搬出した後、ゲートバルブＧを閉じる。
【００３４】
一方、処理室１内では第１受け渡し機構１１の昇降ピン１１Ａがやや上昇すると共に第２受け渡し機構１２の支持ロッド１３が下降し、未処理のＬＣＤ用基板Ｓを支持部材１４から第１受け渡し機構１１の昇降ピン１１Ａへ引き渡す。これと同時に支持ロッド１３を介して支持部材１４が反時計方向へ９０°回転し、載置台２から退避すると共に支持ロッド１３を介して支持部材１４が下降し、蓋部材１４Ｂが筐体１５の開口端面へ弾力的に着地し筐体１５を密閉すると共に受け部材１４Ａが筐体１５内へ収納される。この間に第１受け渡し機構１１の昇降ピン１１Ａが下降して下部電極２Ａ内に後退し、ＬＣＤ用基板Ｓを下部電極２Ａ上へ引き渡し、一連のＬＣＤ用基板Ｓ、Ｓ’の交換を終了する。下部電極２Ａ上のＬＣＤ用基板Ｓは静電チャック８によって確実に固定される。
【００３５】
次いで、処理室１内では上部電極３に高周波電力を印加してプラズマ処理を行う。この際、プロセスガスはガス配管５の分岐管５Ｄ、５Ｅ、５Ｆを介して上部電極３の各部屋３Ｄ、３Ｅ、３Ｆへ分配供給される。各部屋３Ｄ、３Ｅ、３Ｆへ供給されたプロセスガスは第１、第２バッフル板２２、２３及び上部電極３の分散孔２２Ａ、２３Ａ及び３Ｃを経由して処理室１内へ下降流で供給される。この時点で上部電極３には高周波電力が印加されているため、下部電極２Ａと上部電極３間でプロセスガスのプラズマを生成する。この際、載置台２のシールドリング９（更に詳しくは、リング状枠９Ａ）には従来のように受け渡し機構が存在せず、ひいてはリング状枠体９Ａ表面には受け渡し機構に起因する隙間（クリアランス）がないため、上部電極３との間で異常放電を発生することがない。しかもプラズマは下部電極２Ａ及び上部電極３それぞれのシールドリング９、２７の働きで各電極の外側へ広がることない。上部電極３からのプロセスガスは下降流でＬＣＤ用基板Ｓの表面に達し、ガス整流ブロック１０の働きでＬＣＤ用基板Ｓ中央部のガス流速とその周縁部のガス流速が略均一になり、ＬＣＤ用基板Ｓに対して均一なプラズマ処理を施すことができる。しかも、処理室１の底面には全領域に分散配置した排気口１Ｅを介して処理室１全体から高速且つ均等に排気することができ、プロセスガスの遍在を防止することができ、更にＬＣＤ用基板Ｓに対して均一なプラズマ処理を施すことができる。
【００３６】
プラズマ処理中には副生成物が生成し、処理室１内の隙間に進入するが、本実施形態では下部電極２Ａのシールドリング９には第２受け渡し機構１２に起因する隙間がないため、副生成物がシールドリング９内に進入することがない。また、上部電極３のシールドリング２７には繋ぎ目２７Ａがあるが、繋ぎ目２７は段違いに重ねて接合されているため、繋ぎ目２７Ａから副生成物が内部へ進入することがない。また、第２受け渡し機構１２の筐体１５は支持部材１４の蓋部材１４Ｂによって密閉されているため、筐体１５内へ副生成物が進入することはない。
【００３７】
プラズマ処理が終了すると、上部電極３への高周波電力の印加を停止し、上述した要領で処理済みのＬＣＤ用基板Ｓ’と未処理のＬＣＤ用基板Ｓを交換する。そして、所定枚数のＬＣＤ用基板Ｓの処理が終了し、処理室１内のクリーニングを行ったり、メンテナンスを行う場合には、処理室１の上部を開放した状態で内部のクリーニング、メンテナンスを行うことができる。この際、ガス配管５は処理室１の壁面内に収納されているため、ガス配管５等が邪魔になることはない。
【００３８】
尚、本実施形態では搬送室の搬送装置が図１３に示すように上下二段のフォーク１１０Ａ、１１０Ｂを有する場合について説明したが、一枚のフォークを有する搬送装置を用いた場合にも本発明を適用することができる。即ち、まず、搬送装置のフォークにより未処理のＬＣＤ用基板Ｓを処理室１内の載置台２の上方まで搬入する。この状態で、第２受け渡し機構１２の支持ロッド１３が上昇、回転してＬＣＤ用基板Ｓを受け部材１４Ａと蓋部材１４Ｂの間に配置した後、支持ロッド１３を上昇させて受け部材１４ＡでフォークからＬＣＤ用基板Ｓを受け取る。次いで、フォークが載置台２から一旦退避した後、第１受け渡し機構１１の昇降ピン１１Ａが上昇して処理済みのＬＣＤ用基板Ｓ’を下部電極２Ａから持ち上げる。次いで、フォークが処理済みのＬＣＤ用基板Ｓ’のやや下方から載置台２上へ進出した後、昇降ピン１１Ａが下降して処理済みのＬＣＤ用基板Ｓ’をフォークへ引き渡す。この状態でフォークが載置台２から後退して処理済みのＬＣＤ用基板Ｓ’を処理室１から搬出した後、受け部材１４Ａから昇降ピン１１Ａに未処理のＬＣＤ用基板Ｓを引き渡し、昇降ピン１１Ａを介して未処理のＬＣＤ用基板Ｓを下部電極２Ａ上へ載置することができる。
【００３９】
以上説明したように本実施形態によれば、第２受け渡し機構１２を載置台２の外側近傍に設けたため、載置台２のシールドリング９のリング状枠９Ａに従来のような隙間がなく、プラズマ処理中に異常放電を発生することがなく、均一で安定したプラズマ処理を行うことができる。また、第２受け渡し機構１２は載置台２から離間し、しかも可動部が筒状部材１９によって処理室１から隔絶されているため、その可動部からパーティクルが発生することがあってもパーティクルは排気口に向かうため下部電極２Ａ上のＬＣＤ用基板Ｓを汚染から防止することができる。
【００４０】
また、第２受け渡し機構１２の支持部材１４は、筐体１５の上端開口を閉じる蓋部材１４Ｂとを有しているため、プラズマ処理中に筐体１５内へ副生成物が堆積することを防止し、パーティクルの発生源を少なくすることができる。また、支持ロッド１３をリフタ１７から取り外し可能にしてあるため、適宜交換したり、取り外してクリーニングしたりすることができる。筐体１５の上端面にはシール部材２０が取り付けられているため、筐体１５内をより確実に密閉することができる。支持機構１６は、ガイドロッド１６Ｂと、このガイドロッド１６Ｂの上端に挿着された第１スリーブ１６Ｃと、第１スリーブ１６Ｃと所定間隔を空けてその下方に装着された第２スリーブ１６Ｄと、第１、第２スリーブ１６Ｃ、１６Ｄの間に弾装されたコイルスプリング１６Ｅと、このコイルスプリング１６Ｅを囲むように筐体１５の下面に固定された第３スリーブ１６Ｆとを有し、筐体１５をコイルスプリング１６Ｅを介して弾力的に支持するようにしたため、支持部材１４を筐体１５内へ円滑に収納することができ、筐体１５内を確実に密閉することができる。
【００４１】
また、図８〜図１０はプラズマ処理装置の他の実施形態を示す図である。このプラズマ処理装置は、上記実施形態の上部電極に代えて高周波アンテナが誘導結合プラズマの発生源として用いられている。図示してないが、このプラズマ処理装置は上記実施形態で説明した載置台及び第１、第２受け渡し機構を備えて構成されている。本実施形態では図８に示すように処理室１の上部がセラミック、石英等からなる誘電体壁３１によって水平に仕切られ、誘電体壁３１の上方に渦巻状の高周波アンテナ３２を収納するアンテナ室３３が形成され、誘電体壁３１の下方にプラズマ処理室３４が形成されている。この高周波アンテナ３２の給電部３２Ａは処理室１の上壁を貫通し、マッチング回路３２Ｂ及び高周波電源３２Ｃに接続されている。
【００４２】
誘電体壁３１は図９に示すように十文字に４分割され、ＬＣＤ用基板が大面積化しても誘電体壁３１の製作、搬送、組立が容易なようになっている。４枚の誘電体壁ユニット３１Ａはそれぞれ十字状の接続部材３５を介して互いに接合され、例えば四フッ化エチレン樹脂等の合成樹脂板３６を介してアンテナ室３３側で誘電体３１として一体化している。そして、各誘電体壁ユニット３１Ａ及び接続部材３５は吊持部材３７を介して処理室１の上壁に取り外し可能に連結され、吊持部材３７を介して処理室１の上壁で吊持されている。この吊持部材３７の両端にはフランジ３７Ａが形成され、フランジ３７Ａを介して処理室１の上壁及び誘電体壁ユニット３１Ａ側に固定するようになっている。そして、合成樹脂板３６は外周が枠状の押さえ部材３８によって処理室１の内周面全周に渡って段状の係止部１Ａに固定されている。
【００４３】
また、図８、図１０に示すように接続部材３５の上面には吊持部材３７に対応する位置に突起３５Ａが形成され、この突起３５Ａと吊持部材３７のフランジ３７Ａが合成樹脂板３６を介して連結されている。そして、合成樹脂板３６と突起３５Ａ間にはシール部材３９が介装されプラズマ処理室３４の真空漏れを防止している。更に、図１０に示すように合成樹脂板３６と係止部１Ａ間にもシール部材３９が介装され、プラズマ処理室３４の真空漏れを防止している。
【００４４】
また、図８に示すように処理室１の上壁中心にはガス配管４０が貫通し、このガス配管４０は更にアンテナ室３３を貫通して十字状の接続部材３５の中心に連結されている。また、図８〜図１０に示すように十字状の接続部材３５内には接続部材３５の形状に沿った十字状のガス流路３５Ｂが形成され、このガス流路３５Ｂは図９に示すように接続部材３５の十字に沿って所定間隔を空けた複数箇所でプラズマ処理室３４内へのガス供給口３５Ｃとして開口している。従って、プロセスガスは接続部材３５のガス流路３５Ｂ及びガス供給口３５Ｃを経由してプラズマ処理室３４全体に均等に供給される。
【００４５】
従って、高周波アンテナ３２に１３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加した状態でプロセスガスをガス配管４０を介して供給すると、プロセスガスは十字状の接続部材２５内部のガス流路３５Ｂを経由してガス供給口３５Ｃからプラズマ処理室３４全体に均等に供給される。これによりプラズマ処理室３４では高密度の誘導結合プラズマが発生し、載置台（図示せず）上のＬＣＤ用基板がプラズマ処理を受ける。
【００４６】
また、図１１は本発明の他の実施形態に係る第２受け渡し機構１２の要部を示す断面図ある。尚、本実施形態では上記実施形態と同一部分または相当部分には同一符号を附して説明する。本実施形態では、蓋部材１４Ｂは受け部材１４Ａと共に昇降するが、受け部材１４Ａと共には回転しないようになっている。即ち、蓋部材１４Ｂの両端部にはガイドロッド５１がそれぞれ取り付けられ、これらのガイドロッド５１は蓋部材１４Ｂから垂直下方に延設されている。また、筐体１５の底部両端部には２本のガイドロッド５１に対応するガイドスリーブ５２が貫通して取り付けられ、これらのガイドスリーブ５２をガイドロッド５１が昇降自在に貫通している。更に、筐体１５底面の両端部にはガイドスリーブ５２を貫通したガイドロッド５１を収納し処理室１内の雰囲気から遮断する筒状部材５３が取り付けられている。この筒状部材５３は筐体１５の底面から垂直下方に延設されている。また、受け部材１４Ａの基端部の厚肉部上面には円形状の凹陥部５４が支持ロッド１３と同軸状に形成され、この凹陥部５４に蓋部材１４Ｂに取り付けられた軸部材５５が同軸状に嵌入している。これらの凹陥部５４と軸部材５５間にはスラストベアリング及びラジアルベアリングからなるベアリング５６が介在し、受け部材１４Ａが支持ロッド１３を介して軸部材５５を中心に回転するようになっている。尚、図１１では省略されているが、図５に示す機構と同じ態様で支持機構１６、筒状部材１９等が設けられる。
【００４７】
従って、支持ロッド１３が上昇すると、受け部材１４Ａ及び蓋部材１４Ｂがガイドロッド５１及びガイドスリーブ５２を介して上昇する。そして、支持ロッド１３が回転すると、受け部材１４Ａは蓋部材１４Ｂの軸部材５５を中心に回転して載置台の内側に張り出するが、蓋部材１４Ｂはガイドロッド５１及びガイドスリーブ５２で拘束されて回転せず載置台の側方で平行状態を維持する。つまり、ガイドロッド５１及びガイドスリーブ５２は蓋部材１４Ｂの回転を拘束する機構として機能する。このように本実施形態によれば、プラズマ処理中に蓋部材１４Ｂの上面にパーティクルが付着しても、ＬＣＤ用基板を交換する時に受け部材１４Ａが載置台の上方へ回転しても蓋部材１４Ｂは載置台の側方から動くことがないため、蓋部材１４Ｂ上に堆積したパーティクルが交換中のＬＣＤ用基板上に落下することがなく、蓋部材１４ＢのパーティクルによってＬＣＤ用基板を汚染することがない。
【００４８】
尚、本発明は上記実施形態に何等制限されるものではなく、必要に応じて各構成要素を適宜設計変更することができる、要は本発明の要旨を逸脱しない限り本発明に包含される。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、プラズマ処理時の異常放電を防止すると共にＬＣＤ用基板をパーティクルの汚染から防止することができる液晶表示体基板用プラズマ処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプラズマ処理装置を示す図で、（ａ）は処理室の断面図、（ｂ）は処理室の接合部を拡大して示す断面図である。
【図２】図１に示す処理室の底面を示す平面図である。
【図３】図１に示すガス整流ブロックを示す図で、（ａ）はその斜視図、（ｂ）、（ｃ）はガス整流ブロックを固定する状態を示す側断面図である。
【図４】図１に示すプラズマ処理装置に用いられる第２受け渡し機構と下部電極の関係を示す部分斜視図である。
【図５】図４に示す第２受け渡し機構を示す断面図である。
【図６】図１に示す上部電極の内部を上方から見た示す平面図である。
【図７】図１に示す上部電極のシールドリングを示す斜視図である。
【図８】他のプラズマ処理装置の要部を示す断面図である。
【図９】図８に示す誘電体壁を下方から見た平面図である。
【図１０】図８の一部を拡大して示す断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る第２受け渡し機構を示す断面図である。
【図１２】マルチチャンバー処理装置を示す斜視図である。
【図１３】図１２に示すプラズマ処理装置の搬送機構で下部電極のＬＣＤ用基板を交換する状態を示す斜視図である。
【図１４】図１３の受け渡し機構を示す図で、（ａ）は受け渡し機構が作動していない状態を示す斜視図、（ｂ）は受け渡し機構が作動している状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１処理室
２載置台
２Ａ下部電極
３上部電極
１１第１受け渡し機構
１２第２受け渡し機構
１３支持ロッド
１４支持部材
１５筐体
１６支持機構
１６Ｂガイドロッド
１６Ｃ第１スリーブ
１６Ｄ第２スリーブ
１６Ｅコイルスプリング（弾性部材）
１６Ｆ第３スリーブ
１９筒状部材
５１ガイドロッド（拘束機構）
５２ガイドスリーブ（拘束機構）
５３筒状部材（拘束機構）
５５軸部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plasma processing apparatus for a liquid crystal display substrate.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Conventionally, various apparatuses for performing plasma treatment on a liquid crystal display substrate (hereinafter referred to as “LCD substrate”) have been proposed. For example, FIG. 12 is a view showing the appearance of a multi-chamber type plasma processing apparatus. The plasma processing apparatus shown in the figure includes, for example, three processing chambers 101, a rectangular transfer chamber 103 in which these processing chambers 101 are connected via a gate valve 102, and a gate valve 104 in the transfer chamber 103. A load lock chamber 105 connected to the load lock chamber 105 via a gate valve 106, and an indexer 108 disposed on the left and right of the load / unload mechanism 107.
[0003]
For example, a cassette C containing 25 LCD substrates S is placed on the indexer 108, and the LCD substrate S in the cassette is loaded into the load lock chamber 105 via the loading / unloading mechanism 107 and processed LCD. The substrate S is unloaded from the load lock chamber 105. When the LCD substrate S is carried into the load lock chamber 105, the gate valve 106 is closed. Next, after reducing the pressure in the load lock chamber 105 to a predetermined degree of vacuum, the gate valve 104 between the transfer chamber 103 and the load lock chamber 105 is opened, and the LCD substrate S in the load lock chamber 105 is transferred in the transfer chamber 103. After carrying into the transfer chamber 103 via a mechanism (not shown), the gate valve 104 is closed. In the transfer chamber 103, the pressure is further reduced to a vacuum level higher than that in the load lock chamber 105, the gate valve 102 is opened, and the unprocessed LCD substrate S and the processed electrode are processed between the lower electrode in the processing chamber 101. The LCD substrate S ′ is replaced (see FIG. 13). After the replacement, plasma is generated between the lower electrode and the upper electrode in the processing chamber 101 to perform a predetermined plasma processing on the LCD substrate S. The three processing chambers 101 may perform the same processing (for example, etching processing) or different processing (for example, etching processing and ashing processing).
[0004]
However, the LCD substrate S has a large processing area, unlike the semiconductor wafer, and the plasma apparatus itself is larger than that for the semiconductor wafer. Therefore, there are various problems that cannot be satisfied by the specifications of the plasma processing apparatus for the semiconductor wafer. is there. For example, the delivery mechanism of the LCD substrate S in the lower electrode has a unique mechanism different from that of the semiconductor wafer as described below. In addition, the constituent members such as the lower electrode and the upper electrode are larger than those for the semiconductor wafer, and the LCD substrate S itself has recently been increased in area, which is unique to the plasma processing apparatus for the liquid crystal display substrate. There is a difficult problem.
[0005]
Now, a delivery mechanism for the LCD substrate S, which is a unique mechanism for the plasma processing apparatus for a liquid crystal display substrate, will be described with reference to FIGS. In the processing chamber 101, as shown in FIG. 14, a lower electrode 109 serving also as a mounting table on which the LCD substrate S is mounted is disposed. In the transfer chamber 103, for example, an articulated transfer mechanism (in FIG. 110 is shown). Further, the lower electrode 109 is provided with first and second delivery mechanisms 111 and 112, and unprocessed between the lower electrode 109 and the hand 110 of the transport mechanism via the first and second delivery mechanisms 111 and 112. Delivery of the LCD substrate S and the processed LCD substrate S ′ is performed. As shown in FIG. 13, the hand 110 has two upper and lower forks 110A and 110B. The upper fork 110A supports the unprocessed LCD substrate S, and the lower fork 110B supports the processed LCD substrate S ′. To do.
[0006]
The first and second delivery mechanisms 111 and 112 will be further described with reference to FIGS. The first delivery mechanism 111 has, for example, two pairs of first raising / lowering pins 111A disposed on the front and rear sides of the left and right side edges of the lower electrode 109. The LCD board S is horizontally arranged from the left and right side edges of the LCD board S. To support. The second delivery mechanism 112 has, for example, two pairs of second elevating pins 112A disposed on the left and right sides of a frame-shaped shield ring 113 that covers the periphery of the lower electrode 109. The second elevating pin 112A has, for example, an upper end bent 90 degrees twice in the horizontal and upward directions, and the first elevating pin at the L-shaped tip. 111A The unprocessed LCD substrate S is supported at a higher position. Further, the second raising / lowering pin 112A is rotatable in forward and reverse directions, and when delivering the LCD substrate S, the L-shaped portion is rotated 90 ° counterclockwise as shown in FIG. Toward the inside of the lower electrode 109, at other times, the L-shaped portion is rotated 90 ° clockwise to retract into the recess 113A formed in the shield ring 113, and the recess 113A is closed with the lid 112B.
[0007]
Accordingly, the unprocessed and processed LCD substrates S and S ′ are delivered (exchanged) as follows. First, in the second delivery mechanism 112, after the lid 112B is opened from the state of FIG. 14A, the second elevating pin 112A is lifted from the recess 113A of the shield ring 113 as shown by the arrow in FIG. At the same time, the L-shaped part is directed to the inside of the lower electrode 109. Subsequently, in the first delivery mechanism 111, the first raising / lowering pins 111A are raised to lift the processed LCD substrate S ′ horizontally. When the hand 110 of the transport mechanism advances toward the lower electrode 109, the unprocessed LCD substrate S placed on the upper fork 110A is positioned slightly above the L-shaped portion of the second lift pin 112A. The lower fork 110B is positioned slightly below the processed LCD substrate S ′. Next, after the second raising / lowering pin 112A is raised to receive the unprocessed LCD substrate S from the upper fork 110A, the first raising / lowering pin is lowered to deliver the processed LCD substrate S ′ to the lower fork 110B. Subsequently, the hand 110 retreats from the lower electrode 109, the first elevating pin 111A slightly rises and the second elevating pin 112A descends, and the unprocessed LCD substrate S is transferred from the second elevating pin 112A to the first elevating pin 111A. hand over. Further, the first raising / lowering pin 111 A descends and retracts into the lower electrode 109 to place the LCD substrate S on the lower electrode 109. After the second lift pin 112A delivers the unprocessed LCD substrate S, the L-shaped portion rotates 90 ° in the opposite direction and then descends to retract into the recess 113A of the shield ring 113, closing the lid 112B, The delivery of the series of LCD substrates is completed.
[0008]
By the way, since the second raising / lowering pin 112A of the second delivery mechanism 112 is housed in the recess 113A of the shield ring 113 and the recess 112A is closed by the lid 112B, the lid 112B and the recess 113A have a clearance for opening and closing. is necessary. In addition, since the driving portion of the second raising / lowering pin 112A is disposed in the cavity in the lower electrode, there is a risk that abnormal discharge may occur through this clearance during plasma processing. May enter and by-products may accumulate in the recess 113A and cause particles. In addition, since the second delivery mechanism 112 is provided on the shield ring 113 adjacent to the LCD substrate S, there is a possibility that particles generated from the movable part may contaminate the adjacent LCD substrate S.
[0009]
The present invention has been made to solve the above problems, and provides a plasma processing apparatus for a liquid crystal display substrate capable of preventing abnormal discharge during plasma processing and preventing the LCD substrate from contamination of particles. The purpose is that.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
A plasma processing apparatus for a liquid crystal display substrate according to claim 1 of the present invention includes a processing chamber having a mounting table on which a liquid crystal display substrate to be subjected to plasma processing is mounted, and a transport mechanism connected to the processing chamber. A transfer chamber that has a transfer mechanism for transferring the liquid crystal display substrate between the transfer mechanism and the mounting table, and the transfer mechanism is provided in the vicinity of the mounting table. Tetanari Furthermore, the delivery mechanism houses a support rod that can rotate forward and backward and that can be raised and lowered, a liquid crystal display substrate delivery support member that projects horizontally from the upper end of the support rod, and a delivery support member. With housing The transfer support member includes a receiving member that receives the liquid crystal display substrate, and a lid member that is provided on the upper side in parallel with the receiving member and closes the upper end opening of the housing. It is characterized by doing.
[0011]
Further, in the plasma processing apparatus for a liquid crystal display substrate according to claim 2 of the present invention, in the invention according to claim 1, the upper end of the casing is 10 to 50 mm below the mounting surface of the mounting table. It is characterized by being located.
[0013]
In addition, the present invention Claim 3 The plasma processing apparatus for a liquid crystal display substrate described in Claim 1 or claim 2 In the invention described in (1), the delivery mechanism has a restraining mechanism that restrains the rotation of the lid member when the receiving member rotates.
[0014]
In addition, the present invention Claim 4 The plasma processing apparatus for a liquid crystal display substrate described in Claim 3 In the invention described in (1), the restraining mechanism includes a rod that hangs down from the lid member, and an elevating guide provided in the housing corresponding to the rod.
[0015]
In addition, the present invention Claim 5 The plasma processing apparatus for a liquid crystal display substrate described in Any one of Claims 1-4. The receiving member is characterized in that the receiving member is rotatably supported by a shaft member attached coaxially to the support rod on the lid member.
[0016]
In addition, the present invention Claim 6 The plasma processing apparatus for a liquid crystal display substrate according to claim 1, Claim 5 In the invention described in any one of the above, The delivery mechanism is Case above Support Has a supporting mechanism to hold The support mechanism is disposed on the side of the support rod and has an upper end connected to the lower surface of the housing. It is characterized by this.
[0017]
In addition, the present invention Claim 7 The plasma processing apparatus for a liquid crystal display substrate described in Claim 6 In the invention described in (1), the support mechanism includes a vertical guide rod, a first sleeve having the upper end of the vertical guide rod inserted therein, and a second sleeve mounted below the first sleeve at a predetermined interval. , An elastic member elastically mounted between the first and second sleeves, and the casing so as to surround the elastic member Underside of In Linking A third sleeve formed, Via the elastic member The housing is elastically supported.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on the embodiments shown in FIGS.
The plasma processing apparatus for a liquid crystal display substrate of the present embodiment (hereinafter simply referred to as “plasma processing apparatus”) is basically an upper electrode and a lower electrode that perform plasma processing on the LCD substrate S, as in the prior art. And a transfer chamber having a transfer mechanism connected to the process chamber. A gate valve G is attached to the side wall of the processing chamber 1 of the present embodiment as shown in FIG. 1A, and the processing chamber 1 and the transfer chamber (not shown) can communicate with each other through the gate valve G. It has become. A mounting table 2 having a lower electrode 2A is disposed in the processing chamber 1, and an upper electrode 3 that also serves as a process gas supply unit is disposed above the mounting table 2 via a gap. The upper electrode 3 is connected to the high frequency power source 3B via the matching circuit 3A, and high frequency power of 13.56 MHz is applied to the upper electrode 3 from the high frequency power source 3B. Further, a process gas supply source 4 is disposed outside the processing chamber 1, and a process gas is supplied from the process gas supply source 4 into the processing chamber 1. Accordingly, by supplying a process gas from the process gas supply source 4 into the processing chamber 1 and applying a high frequency power to the upper electrode 3, a plasma of the process gas is generated between the lower electrode 2A and the upper electrode 3, and for the LCD. Plasma processing such as etching or ashing can be performed on the substrate S.
[0019]
As shown in FIG. 1A, the process gas supply source 4 is connected to the upper electrode 3 via a mass flow controller 4A, an on-off valve 4B and a gas pipe 5, and the gas pipe 5 near the processing chamber 1 is connected to the processing chamber 1. It penetrates through a through hole 1A formed in the side wall. In addition, the processing chamber 1 is divided into two parts in the vicinity of the upper end so that the upper portion of the processing chamber 1 can be opened and closed so that the internal maintenance can be easily performed. Accordingly, the gas pipe 5 is also divided, and flanges 5A and 5A are attached to the respective divided ends as shown in an enlarged view in FIG. The peripheral edge of the flange 5 A is housed in a ring-shaped recess 1 B drilled in the dividing surface of the side wall of the processing chamber 1. Seal members 5B and 5C are interposed between the abutting surfaces of the flanges 5A and 5A, and between the abutting surfaces of the flanges 5A and the ring-shaped recessed portion 1B, respectively. A member 1C is interposed, and the airtightness in the processing chamber 1 is maintained by these seal members 1C. In this way, when the processing chamber 1 is opened and closed by storing the gas piping 5 in the wall surface of the processing chamber 1, the gas piping 5 does not get in the way. When the upper electrode 3 is cooled, the refrigerant pipe may be passed through the through hole 1A on the side wall.
[0020]
As shown in FIGS. 1A and 2, exhaust ports 1 E are formed at approximately five locations on the bottom surface of the processing chamber 1, and the gas in the processing chamber 1 is exhausted from these exhaust ports 1 E. To do. The exhaust port 1 E is formed not only around the mounting table 2 but also below the mounting table 2, so that the exhaust speed is increased and the exhaust flow in the processing chamber 1 is made uniform through the exhaust pipe 6 connected to the exhaust port 1 E. Therefore, the distribution of the process gas in the processing chamber 1 can be made uniform to achieve uniform plasma processing such as etching.
[0021]
The mounting table 2 is disposed at the center of the bottom surface of the processing chamber 1 and is supported in a state where it floats from the bottom surface by, for example, four hollow columns 7. As shown in FIG. 2, the support column 7 is flange-coupled to the through hole 1 F on the bottom surface of the processing chamber 1, and also serves as a utility-related storage pipe. That is, a refrigerant flow path 2B is formed inside the lower electrode 2A, and the refrigerant flow path 2B is connected to a refrigerant pipe 2C connected to a refrigerant supply source (not shown), and the refrigerant flow path is connected via the refrigerant pipe 2C. The lower electrode 2A is controlled to be cooled to a predetermined temperature by the refrigerant circulating in 2B. An electrostatic chuck 8 is disposed on the surface of the lower electrode 2 A, and the LCD substrate S is electrostatically attracted through the electrostatic chuck 8. The electrostatic chuck 8 is connected to a power source 8B via a wiring 8A. Utility-related piping and wiring such as the refrigerant piping 2C, the wiring 8A, and the ground wiring 2D of the lower electrode 2A are accommodated in the column 7.
[0022]
As shown in FIG. 1A, the outer peripheral edge of the lower electrode 2A is covered with a shield ring 9 formed in a frame shape by a plasma-resistant material such as ceramics, and the shield ring 9 covers the outer periphery of the lower electrode 2A. The peripheral edge is prevented from being damaged by sputtering, and the plasma generated between the upper electrodes 3 is prevented from spreading outside the lower electrode 2A. The shield ring 9 includes a ring-shaped frame 9A that covers the outer peripheral edge of the lower electrode 2A, and a cylindrical body 9B that covers the outer peripheral surface of the lower electrode 2A. These both 9A and 9B may be divided or integrated as shown in FIG.
[0023]
As shown in FIG. 1A, the electrostatic chuck 8 is surrounded by a ring-shaped frame 9A disposed on the peripheral edge of the lower electrode 2A and a gas rectifying block 10 on the upper surface thereof. The gas rectifying block 10 rises toward the upper electrode 3 when the LCD substrate S is carried in and out. This gas rectifying block 10 is formed in a frame shape having an L-shaped cross section as shown in FIGS. 3A, 3B and 3C by a plasma resistant material such as ceramic and descends from the upper electrode 3 The process gas supplied in a flow is distributed over the entire surface of the LCD substrate S at a uniform flow rate. That is, after the process gas is supplied from the upper electrode 3 in a downward flow, the used gas is exhausted from the exhaust port 1E. At this time, the exhaust flow is faster at the peripheral portion than at the central portion of the LCD substrate S. However, by providing the gas rectifying block 10, the gas flow is blocked by the gas rectifying block 10 and the peripheral portion of the LCD substrate S. The gas flow rate becomes slower. As a result, the density of the process gas on the entire surface of the LCD substrate S inside the gas rectifying block 10 is made uniform, and the plasma processing can be made uniform. In order to obtain such a result more reliably, the height of the gas rectifying block 10 from the surface of the LCD substrate S is preferably set to about 25 mm, for example.
[0024]
Further, as shown in FIGS. 3A and 3B, the gas rectifying block 10 has a rectangular substrate frame 10A and a plurality of fixing pins 10B detachably attached to the inner peripheral edge of the substrate frame 10A. The rectifying frame 10C attached to the board frame 10A and a cam for fixing the rectifying frame 10C on the board frame 10A via the fixing pins 10B by pressing the rectifying frame 10C from the side surface with the rectifying frame 10C mounted on the board frame 10A. The fixing tool 10D. The fixing pin 10B is attached to the lower end of the rectifying frame 10C at a predetermined interval and vertically downward over the entire circumference, and is fitted into a pin hole provided in the board frame 10A. Further, the fixture 10D such as a cam is attached to each side of the substrate frame 10A as shown in FIG. Accordingly, since the rectifying frame 10C can be easily detached from the substrate frame 10A by manually operating the fixture 10D during maintenance, cleaning is easily performed when plasma by-products adhere to and accumulate on the rectifying frame 10C. It can be carried out. In addition, positioning other than the pin 10B for fixation can also be employ | adopted for positioning and attachment of the rectification | straightening frame 10C with respect to 10A of board | substrate frames. For example, as shown in FIG. 3C, a step portion 10E is provided at the lower end portion of the rectifying frame 10C, and a convex portion 10F that engages with the step portion 10E is provided on the inner periphery of the substrate frame 10A. The part 10F may be engaged and integrated.
[0025]
Thus, as shown in FIG. 4, first and second transfer mechanisms 11 and 12 for transferring the LCD substrate S between the transfer mechanism of the transfer chamber and the mounting table 2 are disposed in the processing chamber 1. ing. As shown in the figure, the first delivery mechanism 11 has four lifting pins 11A disposed along the inner peripheral edge of the lower electrode 2A as in the prior art. Although not shown, these elevating pins 11A may be pins with a constant thickness (outer diameter), or only the upper end portion is thick, and is a pin with a constant thinness that is rolled from below. There may be. A bush (not shown) made of an insulating material is attached to the hole of the lower electrode 2A where the elevating pin 11A appears and disappears, and the elevating pin 11A moves up and down according to this bush. This bush is mounted on the back side of an electrode plate (not shown) that forms the lower electrode 2A, and the bush itself is not exposed to the electrode surface, thus preventing discharge in the hole of the lower electrode 2A. . On the other hand, the second delivery mechanism 12 is disposed on the bottom surface of the processing chamber 1 adjacent to the mounting table 2 so as to correspond to the first delivery mechanism 11.
[0026]
Therefore, the second delivery mechanism 12 of this embodiment will be described in detail. For example, as shown in FIGS. 4 and 5, the second delivery mechanism 12 includes a support rod 13 that can rotate forward and backward and can be raised and lowered, and an oval support member 14 that projects horizontally from the upper end of the support rod 13. And an oval casing 15 that receives the support member 14 from the upper end opening and stores it at the lower end, and a support mechanism 16 that supports the casing 15. The housing 15 is arranged in parallel to the side surface of the mounting table 2, and the upper end thereof is positioned 10 to 50 mm lower than the mounting surface of the mounting table 2. And each member, such as the housing | casing 15, is basically formed with the aluminum by which the surface was anodized.
[0027]
As shown in FIG. 5, the support rod 13 passes through a through hole 1G formed in the bottom surface of the processing chamber 1, and is connected to a lifter 17 disposed below the bottom surface via a connecting member 13A. The lifter 17 can be rotated forward and backward and lifted and lowered via a rotation drive mechanism and a lift drive mechanism (both not shown) disposed below the bottom surface. Therefore, the support rod 13 can be rotated forward and backward through the lifter 17, and can be removed from the lifter 17 through the connecting member 13A. A bellows 18 is attached to the back side of the bottom through-hole 1G via a flange 18A, and a lifter 17 is accommodated in the bellows 18. The support rod 13 is housed in a cylindrical member 19 at a lower part than the housing 15. A flange 19A is formed at the lower end of the cylindrical member 19, and is fixed to one end of the substrate 16A of the support mechanism 16 via the flange 19A. A bush 19B is attached to the upper end opening of the cylindrical member 19, and the inside of the processing chamber 1 is cut off from the space below the bottom surface of the cylindrical member 19, and particles generated by the driving mechanism below the bottom surface are generated by the cylindrical member 19. From entering the processing chamber 1. The bush 19B also has a function of raising and lowering the support rod 13.
[0028]
As shown in FIG. 5, the support member 14 is formed to have a similar shape to the housing 15 so as to be accommodated in the housing 15, and is connected to the upper end of the support rod 13 at the base end. The support member 14 includes a receiving member 14 A that receives the LCD substrate S and a lid member 14 B that opens and closes the upper end opening of the housing 15. The receiving member 14A is formed, for example, with a thin-walled receiving portion made of anodized aluminum on the surface and a thick-walled receiving end portion, and receives the LCD substrate S at the receiving portion. . The surface of the receiving member 14A is provided with a non-slip 14C made of a heat-resistant and corrosion-resistant material having a high friction coefficient such as a fluororesin. The anti-slip 14C prevents the LCD substrate S from slipping off from the receiving member 14A. ing. The lid member 14B has a planar shape that is substantially the same size as the casing 15 by a plasma-resistant material such as ceramics, and is fixed to the thick portion of the receiving member 14A. Therefore, when the support member 14 reaches the descending end via the support rod 13, the upper end opening of the housing 15 is closed by the lid member 14B. A sealing member 20 is attached to the open end surface of the casing 15 over the entire circumference, and the inside of the casing 15 is shut off from the processing chamber 1 via the sealing member 20, and plasma byproducts are contained in the casing 15 during plasma processing. So that it does not enter and adhere and accumulate. Therefore, the receiving member 14A on which the LCD substrate S is placed is always kept clean.
[0029]
As shown in FIG. 5, a hole 15A in which the support rod 13 is loosely fitted is formed on the bottom surface of the housing 15, and two holes are formed on the bottom surface at predetermined intervals along the long axis. Are formed, and the support mechanism 16 is connected through these holes. As shown in the figure, the support mechanism 16 includes guide rods 16B and 16B that vertically penetrate the two holes of the housing 15 and flanges into which the upper ends of the guide rods 16B and 16B are respectively inserted. The first sleeves 16C and 16C, the first sleeves 16C and 16C are elastically mounted between the first and second sleeves 16C and 16D, and the first and second sleeves 16C and 16D. Elastic members (e.g., coil springs) 16E and 16E, and third sleeves 16F and 16F that surround the coil springs 16E and 16E and are respectively fixed to the lower surface of the housing 15. The guide rods 16B and 16B protrude from the flanges at the upper ends of the first sleeves 16C and 16C, and are connected to each other via a connecting plate 16G at the protruding end. The first sleeves 16 C and 16 C are fixed to the bottom surface of the housing 15 through a flange located in the housing 15. Therefore, when the support rod 13 is lowered and the support member 14 is accommodated in the housing 15, the housing 15 is elastically supported via the spring 16 E of the support mechanism 16 when the lid member 14 B reaches the lower end. The inside of the housing 15 is securely sealed through the seal member 20. In addition, since the lid member 14B elastically contacts the opening end surface of the housing 15, the seal member 20 can be omitted.
[0030]
On the other hand, the upper electrode 3 is formed in a hollow shape as shown in FIG. 1A, and is attached to a central hole on the upper surface of the processing chamber 1 via a frame body 21 made of an insulating member. A large number of dispersion holes 3C are uniformly distributed over the entire lower surface of the upper electrode 3 (the surface facing the lower electrode), and the process gas is supplied from the respective dispersion holes 3C into the entire processing chamber 1 in a downward flow. As shown in the figure, first and second baffle plates 22 and 23 are attached to the upper electrode 3 in two upper and lower stages at a predetermined interval. Dispersion holes 22A and 23A are uniformly distributed over the entire surface of each baffle plate 22 and 23, and the dispersion holes 22A and 23A are staggered.
[0031]
Also, the inner surface of the upper wall of the upper electrode 3 and the first baffle plate 22 are connected by first and second partition plates 24 and 25 as shown in FIG. 6, for example, and a space between the upper wall and the first baffle plate 22. Is divided into three rooms 3D, 3E, and 3F. The first partition plate 24 is formed as a frame having a plane shape similar to that of the upper electrode 3, and the second partition plate 25 is formed as a rectangular plate connecting both side surfaces of the first partition plate 24 and the inner wall surface of the upper electrode 3. Has been. Moreover, as shown to (a) of FIG. 1, the branch pipes 5D, 5E, and 5F of the gas piping 5 are connected to each room 3D, 3E, and 3F. Control valves 26, 26, and 26 are attached to the branch pipes 5D, 5E, and 5F, respectively, so that the flow rate of the process gas to the rooms 3D, 3E, and 3F can be individually controlled. Thus, by individually controlling the gas flow rate to each of the rooms 3D, 3E, and 3F, the gas flow rate in the entire area of the LCD substrate S can be equalized even if the LCD substrate S has a large area. As a result, plasma processing can be made uniform.
[0032]
Further, as shown in FIG. 1A, a frame-shaped shield ring 27 is attached to the peripheral surface of the lower surface of the upper electrode 3, and this shield ring 27 is basically the same as the shield ring 9 of the lower electrode 2A. It has a function and is formed of a plasma resistant material. Since the shield ring 27 increases in size as the LCD substrate S increases in area, it is difficult to handle the shield ring 27 as a single unit, and is divided into four parts as shown in FIG. Moreover, each joint 27A has steps in the horizontal direction and the vertical method as shown in the figure, and the joints are overlapped with each other, so that abnormal discharge can be prevented. Product does not enter. The shield ring 9 on the lower electrode 2A side shown in FIG. 1A is also divided and formed in the same manner as the shield ring 27 of the upper electrode 3.
[0033]
Next, the operation will be described. When the plasma processing of the LCD substrate S is completed in the processing chamber 1, the gate valve G is opened. Accordingly, the second delivery mechanism 12 rotates the support rod 13 from the state shown in FIG. 5 to the position of the upper connecting member 13A shown by the one-dot chain line, and then rotates 90 ° clockwise as shown in FIG. The support member 14 is directed to the inside of the mounting table 2. Subsequently, the first and second transfer mechanisms 11 and 12 and the transfer mechanism (not shown) in the transfer chamber operate to transfer the LCD substrates S and S ′ on the mounting table 2. At this time, since the transport mechanism and the first delivery mechanism 11 operate in the same manner as in the prior art, the operation of the second delivery mechanism 12 of this embodiment will be mainly described. In other words, the processed LCD substrate S ′ is lifted horizontally via the first delivery mechanism 11, and the LCD substrate S enters the gap between the receiving member 14A of the support member 14 and the lid member 14B via the transport mechanism. Next, after the support rod 13 is lifted and the unprocessed LCD substrate S is received from the transport mechanism by the receiving member 14A, the lift pins 11A of the first delivery mechanism 11 are lowered to process the processed LCD substrate S ′. When delivered to the transport mechanism, the transport mechanism closes the gate valve G after unloading the processed LCD substrate S ′ from the processing chamber 1 as in the prior art.
[0034]
On the other hand, in the processing chamber 1, the lifting pin 11 A of the first delivery mechanism 11 slightly rises and the support rod 13 of the second delivery mechanism 12 descends, and the unprocessed LCD substrate S is transferred from the support member 14 to the first delivery mechanism. 11 to the lifting pins 11A. At the same time, the support member 14 is rotated 90 ° counterclockwise via the support rod 13, retracted from the mounting table 2, the support member 14 is lowered via the support rod 13, and the lid member 14 B is attached to the housing 15. The receiving member 14 A is housed in the housing 15 while elastically landing on the opening end surface to seal the housing 15. During this time, the raising / lowering pin 11A of the first delivery mechanism 11 descends and retracts into the lower electrode 2A, delivers the LCD substrate S onto the lower electrode 2A, and completes the exchange of the series of LCD substrates S, S ′. The LCD substrate S on the lower electrode 2A is securely fixed by the electrostatic chuck 8.
[0035]
Next, in the processing chamber 1, plasma processing is performed by applying high-frequency power to the upper electrode 3. At this time, the process gas is distributed and supplied to the rooms 3D, 3E, and 3F of the upper electrode 3 through the branch pipes 5D, 5E, and 5F of the gas pipe 5. The process gas supplied to each of the rooms 3D, 3E, and 3F is supplied in a downward flow into the processing chamber 1 via the first and second baffle plates 22 and 23 and the dispersion holes 22A, 23A, and 3C of the upper electrode 3. The At this time, since high frequency power is applied to the upper electrode 3, plasma of a process gas is generated between the lower electrode 2 A and the upper electrode 3. At this time, the shield ring 9 (more specifically, the ring-shaped frame 9A) of the mounting table 2 does not have a transfer mechanism as in the prior art, and as a result, the surface of the ring-shaped frame 9A has a clearance (clearance) due to the transfer mechanism. ) There is no occurrence of abnormal discharge with the upper electrode 3. Moreover, the plasma does not spread to the outside of each electrode by the action of the shield rings 9 and 27 of the lower electrode 2A and the upper electrode 3, respectively. The process gas from the upper electrode 3 reaches the surface of the LCD substrate S in a downward flow, and the gas rectifying block 10 causes the gas flow rate at the center of the LCD substrate S and the gas flow rate at the peripheral portion to be substantially uniform. Uniform plasma treatment can be performed on the substrate S for use. Moreover, the entire processing chamber 1 can be exhausted at high speed and uniformly through the exhaust ports 1E distributed in the entire area on the bottom surface of the processing chamber 1, and the ubiquitous process gas can be prevented. Uniform plasma treatment can be performed on the substrate S for use.
[0036]
By-products are generated during the plasma processing and enter the gap in the processing chamber 1. However, in this embodiment, the shield ring 9 of the lower electrode 2 A has no gap due to the second delivery mechanism 12. The product does not enter the shield ring 9. The shield ring 27 of the upper electrode 3 has a joint 27A. Since the joint 27 is overlapped and joined in steps, no by-product enters the joint from the joint 27A. Further, since the housing 15 of the second delivery mechanism 12 is sealed by the lid member 14 B of the support member 14, no by-product enters the housing 15.
[0037]
When the plasma processing is completed, the application of the high frequency power to the upper electrode 3 is stopped, and the processed LCD substrate S ′ and the unprocessed LCD substrate S are exchanged in the manner described above. When the processing of the predetermined number of LCD substrates S is completed and the processing chamber 1 is cleaned or maintenance is performed, the cleaning and maintenance of the inside is performed with the upper portion of the processing chamber 1 opened. Can do. At this time, since the gas pipe 5 is accommodated in the wall surface of the processing chamber 1, the gas pipe 5 and the like do not get in the way.
[0038]
In this embodiment, the case where the transfer device in the transfer chamber has the upper and lower two-stage forks 110A and 110B as shown in FIG. 13 has been described, but the present invention is also applicable to the case where a transfer device having a single fork is used. Can be applied. That is, first, an unprocessed LCD substrate S is carried to the upper side of the mounting table 2 in the processing chamber 1 by the fork of the transfer device. In this state, the support rod 13 of the second delivery mechanism 12 is raised and rotated to dispose the LCD substrate S between the receiving member 14A and the lid member 14B, and then the support rod 13 is raised to fork the receiving member 14A. LCD substrate S is received. Next, after the fork is temporarily retracted from the mounting table 2, the lifting pins 11 A of the first delivery mechanism 11 are raised to lift the processed LCD substrate S ′ from the lower electrode 2 A. Next, after the fork advances from the slightly lower side of the processed LCD substrate S ′ onto the mounting table 2, the elevating pins 11 A descend to deliver the processed LCD substrate S ′ to the fork. In this state, the fork moves backward from the mounting table 2 to carry out the processed LCD substrate S ′ from the processing chamber 1, and then delivers the unprocessed LCD substrate S from the receiving member 14A to the lifting pins 11A. The unprocessed LCD substrate S can be placed on the lower electrode 2A via
[0039]
As described above, according to the present embodiment, since the second delivery mechanism 12 is provided in the vicinity of the outside of the mounting table 2, there is no conventional gap in the ring-shaped frame 9 A of the shield ring 9 of the mounting table 2, and plasma. Abnormal discharge does not occur during processing, and uniform and stable plasma processing can be performed. Further, since the second delivery mechanism 12 is separated from the mounting table 2 and the movable part is isolated from the processing chamber 1 by the cylindrical member 19, even if particles are generated from the movable part, the particles are exhausted. Since it goes to the mouth, the LCD substrate S on the lower electrode 2A can be prevented from being contaminated.
[0040]
In addition, since the support member 14 of the second delivery mechanism 12 includes a lid member 14B that closes the upper end opening of the casing 15, by-products are prevented from accumulating in the casing 15 during plasma processing. However, the generation source of particles can be reduced. Further, since the support rod 13 can be removed from the lifter 17, it can be appropriately replaced or removed and cleaned. Since the seal member 20 is attached to the upper end surface of the housing 15, the inside of the housing 15 can be more reliably sealed. The support mechanism 16 includes a guide rod 16B, a first sleeve 16C inserted into the upper end of the guide rod 16B, a first sleeve 16C, a second sleeve 16D mounted below the first sleeve 16C, and a second sleeve 16D. 1. A coil spring 16E elastically mounted between the second sleeves 16C and 16D, and a third sleeve 16F fixed to the lower surface of the casing 15 so as to surround the coil spring 16E. Since the support member 14 is elastically supported via the coil spring 16E, the support member 14 can be smoothly accommodated in the housing 15, and the inside of the housing 15 can be reliably sealed.
[0041]
8-10 is a figure which shows other embodiment of a plasma processing apparatus. In this plasma processing apparatus, a high frequency antenna is used as a source of inductively coupled plasma instead of the upper electrode of the above embodiment. Although not shown, the plasma processing apparatus includes the mounting table and the first and second delivery mechanisms described in the above embodiment. In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the upper part of the processing chamber 1 is horizontally partitioned by a dielectric wall 31 made of ceramic, quartz or the like, and an antenna chamber that houses a spiral high-frequency antenna 32 above the dielectric wall 31. 33 is formed, and a plasma processing chamber 34 is formed below the dielectric wall 31. The power feeding part 32A of the high-frequency antenna 32 penetrates the upper wall of the processing chamber 1 and is connected to the matching circuit 32B and the high-frequency power source 32C.
[0042]
As shown in FIG. 9, the dielectric wall 31 is divided into four crosses so that the dielectric wall 31 can be easily manufactured, transported and assembled even when the LCD substrate has a large area. The four dielectric wall units 31A are joined to each other via a cross-shaped connecting member 35, and are integrated as a dielectric 31 on the antenna chamber 33 side via a synthetic resin plate 36 such as a tetrafluoroethylene resin. Yes. Each dielectric wall unit 31 A and the connecting member 35 are detachably coupled to the upper wall of the processing chamber 1 via a suspension member 37, and are suspended on the upper wall of the processing chamber 1 via the suspension member 37. ing. Flange 37A is formed at both ends of the suspension member 37, and is fixed to the upper wall of the processing chamber 1 and the dielectric wall unit 31A via the flange 37A. The synthetic resin plate 36 is fixed to the stepped locking portion 1 A over the entire inner peripheral surface of the processing chamber 1 by a pressing member 38 whose outer periphery is a frame shape.
[0043]
8 and 10, a projection 35A is formed on the upper surface of the connection member 35 at a position corresponding to the suspension member 37. The projection 35A and the flange 37A of the suspension member 37 connect the synthetic resin plate 36. Are connected through. A sealing member 39 is interposed between the synthetic resin plate 36 and the protrusion 35A to prevent vacuum leakage of the plasma processing chamber 34. Further, as shown in FIG. 10, a seal member 39 is also interposed between the synthetic resin plate 36 and the locking portion 1A to prevent vacuum leakage of the plasma processing chamber 34.
[0044]
As shown in FIG. 8, a gas pipe 40 penetrates through the center of the upper wall of the processing chamber 1, and the gas pipe 40 further passes through the antenna chamber 33 and is connected to the center of the cross-shaped connecting member 35. . Further, as shown in FIGS. 8 to 10, a cross-shaped gas flow path 35B is formed in the cross-shaped connection member 35 along the shape of the connection member 35, and the gas flow path 35B is formed as shown in FIG. In addition, gas supply ports 35 C are opened into the plasma processing chamber 34 at a plurality of locations at predetermined intervals along the cross of the connection member 35. Accordingly, the process gas is evenly supplied to the entire plasma processing chamber 34 via the gas flow path 35B and the gas supply port 35C of the connection member 35.
[0045]
Accordingly, when the process gas is supplied through the gas pipe 40 with high frequency power of 13.56 MHz being applied to the high frequency antenna 32, the process gas is supplied through the gas flow path 35B inside the cross-shaped connecting member 25. It is evenly supplied to the entire plasma processing chamber 34 from the opening 35C. As a result, high-density inductively coupled plasma is generated in the plasma processing chamber 34, and the LCD substrate on the mounting table (not shown) undergoes plasma processing.
[0046]
Moreover, FIG. 11 is sectional drawing which shows the principal part of the 2nd delivery mechanism 12 which concerns on other embodiment of this invention. In the present embodiment, the same or corresponding parts as those in the above embodiment will be described with the same reference numerals. In the present embodiment, the lid member 14B moves up and down together with the receiving member 14A, but does not rotate together with the receiving member 14A. That is, guide rods 51 are respectively attached to both ends of the lid member 14B, and these guide rods 51 extend vertically downward from the lid member 14B. Further, guide sleeves 52 corresponding to the two guide rods 51 are attached to both ends of the bottom portion of the casing 15, and the guide rods 51 pass through these guide sleeves 52 so as to be movable up and down. Further, a cylindrical member 53 that accommodates the guide rod 51 penetrating the guide sleeve 52 and shields it from the atmosphere in the processing chamber 1 is attached to both ends of the bottom surface of the housing 15. The cylindrical member 53 extends vertically downward from the bottom surface of the housing 15. A circular recess 54 is formed coaxially with the support rod 13 on the upper surface of the thick portion at the base end of the receiving member 14A, and the shaft member 55 attached to the lid member 14B is coaxial with the recess 54. It is inserted in a shape. A bearing 56 composed of a thrust bearing and a radial bearing is interposed between the recessed portion 54 and the shaft member 55, and the receiving member 14A rotates about the shaft member 55 via the support rod 13. Although omitted in FIG. 11, a support mechanism 16, a cylindrical member 19 and the like are provided in the same manner as the mechanism shown in FIG.
[0047]
Accordingly, when the support rod 13 is raised, the receiving member 14 A and the lid member 14 B are raised via the guide rod 51 and the guide sleeve 52. When the support rod 13 rotates, the receiving member 14A rotates around the shaft member 55 of the lid member 14B and protrudes to the inside of the mounting table, but the lid member 14B is restrained by the guide rod 51 and the guide sleeve 52. And maintain a parallel state on the side of the mounting table without rotating. That is, the guide rod 51 and the guide sleeve 52 function as a mechanism that restrains the rotation of the lid member 14B. As described above, according to the present embodiment, even if particles adhere to the upper surface of the lid member 14B during plasma processing, or even when the receiving member 14A rotates above the mounting table when replacing the LCD substrate, the lid member 14B. Does not move from the side of the mounting table, particles deposited on the lid member 14B do not fall on the LCD substrate being replaced, and the LCD substrate may be contaminated by particles on the lid member 14B. Absent.
[0048]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the design of each component can be appropriately changed as necessary. In short, the present invention is included in the present invention without departing from the gist of the present invention.
[0049]
【The invention's effect】
Main departure Clearly Accordingly, it is possible to provide a plasma processing apparatus for a liquid crystal display substrate that can prevent abnormal discharge during plasma processing and prevent the LCD substrate from being contaminated with particles.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are views showing a plasma processing apparatus according to the present invention, in which FIG. 1A is a cross-sectional view of a processing chamber, and FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of a bonding portion of the processing chamber;
FIG. 2 is a plan view showing a bottom surface of the processing chamber shown in FIG.
3 is a diagram showing the gas rectifying block shown in FIG. 1, in which (a) is a perspective view thereof, and (b) and (c) are side sectional views showing a state in which the gas rectifying block is fixed.
4 is a partial perspective view showing the relationship between a second delivery mechanism used in the plasma processing apparatus shown in FIG. 1 and a lower electrode. FIG.
5 is a cross-sectional view showing a second delivery mechanism shown in FIG.
6 is a plan view showing the inside of the upper electrode shown in FIG. 1 as viewed from above. FIG.
7 is a perspective view showing a shield ring of the upper electrode shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a main part of another plasma processing apparatus.
FIG. 9 is a plan view of the dielectric wall shown in FIG. 8 as viewed from below.
10 is an enlarged cross-sectional view of a part of FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a second delivery mechanism according to another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a perspective view showing a multi-chamber processing apparatus.
13 is a perspective view showing a state in which the lower electrode LCD substrate is replaced by the transport mechanism of the plasma processing apparatus shown in FIG. 12; FIG.
14A is a perspective view showing a state where the delivery mechanism is not operating, and FIG. 14B is a perspective view showing a state where the delivery mechanism is operating.
[Explanation of symbols]
1 treatment room
2 mounting table
2A Lower electrode
3 Upper electrode
11 First delivery mechanism
12 Second delivery mechanism
13 Support rod
14 Support member
15 housing
16 Support mechanism
16B Guide rod
16C 1st sleeve
16D 2nd sleeve
16E Coil spring (elastic member)
16F 3rd sleeve
19 Cylindrical member
51 Guide rod (restraint mechanism)
52 Guide sleeve (restraint mechanism)
53 Cylindrical member (restraint mechanism)
55 Shaft member

Claims

A processing chamber having a mounting table for mounting a liquid crystal display substrate on which plasma processing is performed, and a transfer chamber having a transfer mechanism connected to the processing chamber, the processing chamber including the transfer mechanism, the mounting table, and It has a transfer mechanism between the passes the liquid crystal display body substrate, the delivery mechanism comprises provided in the vicinity of the mounting table, further, the transfer mechanism, forward and reverse rotation possible and liftable support rod and, a liquid crystal display body substrate transfer support member projecting horizontally from the upper end of the support rod, possess a housing for accommodating the transfer support member, said transfer support member, the liquid crystal display element a receiving member for receiving the use substrate, a liquid crystal display element substrate for a plasma processing apparatus characterized by chromatic and a lid member for closing the upper end opening of the receiving member and provided parallel to its top and the housing.

2. The plasma processing apparatus for a liquid crystal display substrate according to claim 1, wherein an upper end of the housing is located 10 to 50 mm below a mounting surface of the mounting table.

3. The plasma processing apparatus for a liquid crystal display substrate according to claim 1 , wherein the delivery mechanism has a restraining mechanism that restrains the rotation of the lid member when the receiving member rotates.

4. The plasma processing for a liquid crystal display substrate according to claim 3 , wherein the restraining mechanism includes a rod that hangs down from the lid member, and an elevating guide provided in the housing corresponding to the rod. apparatus.

5. The liquid crystal according to claim 1 , wherein the receiving member is rotatably supported by a shaft member that is coaxially attached to the support rod on the lid member. Plasma processing apparatus for display substrate.

The delivery mechanism may have a support mechanism for supporting lifting the housing, the support mechanism includes a feature in that and its upper end is arranged on the side of the support rod is connected to the lower surface of the housing The plasma processing apparatus for a liquid crystal display substrate according to any one of claims 1 to 5 .

The support mechanism includes a vertical guide rod, a first sleeve having the upper end of the vertical guide rod attached thereto, a second sleeve mounted below the first sleeve at a predetermined interval, and first and second sleeves. An elastic member elastically mounted between the sleeves, and a third sleeve coupled to the lower surface of the casing so as to surround the elastic member, and elastically supporting the casing via the elastic member The plasma processing apparatus for a liquid crystal display substrate according to claim 6 .