JP4876055B2 - Plasma processing apparatus and workpiece transfer method - Google Patents
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Description
この発明は、プラズマ処理装置および被処理物搬送方法に関し、さらに詳しくは、真空室を利用して板状の被処理物の表面にプラズマ処理を施すためのプラズマ処理装置と、このようなプラズマ処理装置における被処理物を搬送するための被処理物搬送方法とに関する。 The present invention relates to a plasma processing apparatus and a workpiece transfer method, and more specifically, a plasma processing apparatus for performing plasma processing on the surface of a plate-like workpiece using a vacuum chamber, and such plasma processing. The present invention relates to a workpiece transport method for transporting a workpiece in an apparatus.
一般に、板状の被処理物である基板の表面に半導体薄膜を製造する場合には、複数の真空室を利用したプラズマ処理装置が用いられる。このようなプラズマ処理装置は、複数の真空室のうち少なくとも1つが基板の表面にプラズマ処理を施すためのプラズマ処理用真空室とされ、さらに、基板を複数の真空室の間で搬送するための搬送機構を備えているのが一般的である。 Generally, when manufacturing a semiconductor thin film on the surface of a substrate which is a plate-like object, a plasma processing apparatus using a plurality of vacuum chambers is used. In such a plasma processing apparatus, at least one of the plurality of vacuum chambers is a plasma processing vacuum chamber for performing plasma processing on the surface of the substrate, and further, the substrate is transferred between the plurality of vacuum chambers. It is common to have a transport mechanism.
搬送機構としては、それぞれの真空室に基板載置用のガイドプレートを設けておき、真空室でガスにより基板をガイドプレートから浮上させ、浮上した基板をガイドプレートに沿って隣接する真空室へ搬送する浮上搬送方式によるものが知られている。 As a transport mechanism, a guide plate for placing the substrate is provided in each vacuum chamber, the substrate is lifted from the guide plate by gas in the vacuum chamber, and the lifted substrate is transported along the guide plate to the adjacent vacuum chamber. It is known to use a floating transport system.
すなわち、このような浮上搬送方式によるプラズマ処理装置は、それぞれの真空室に設けられた、複数の浮上用ガス噴出孔を有する浮上搬送用ガイドプレートと、それぞれのガイドプレートへ浮上用ガスを供給するガス供給源とを備えてなる。そして、ガイドプレートのガス噴出孔から浮上用ガスを噴射させることにより基板をガイドプレートから浮上させ、浮上した基板を外力により複数の真空室の間でガイドプレートに沿って搬送する。 That is, a plasma processing apparatus using such a levitation conveyance method supplies a levitation gas to each guide plate and a levitation conveyance guide plate having a plurality of levitation gas ejection holes provided in each vacuum chamber. And a gas supply source. Then, the substrate is levitated from the guide plate by injecting the levitation gas from the gas ejection holes of the guide plate, and the levitated substrate is conveyed along the guide plate between the plurality of vacuum chambers by an external force.
この種の搬送方式を利用する板状の被処理物の搬送装置あるいは搬送設備としては、例えば特許文献1あるいは特許文献2に記載されたものも知られている。
上記の浮上搬送方式によるプラズマ処理装置のうち、プラズマ処理用真空室のガイドプレートがプラズマ処理用アノード電極を兼ねており、このアノード電極の上方に対向状にプラズマ処理用カソード電極が設けられている形式のプラズマ処理装置にあっては、次のような問題が生じる。 In the plasma processing apparatus using the above-described levitation transfer method, the guide plate of the plasma processing vacuum chamber also serves as the plasma processing anode electrode, and the plasma processing cathode electrode is provided above the anode electrode in a facing manner. In the type of plasma processing apparatus, the following problems occur.
浮上搬送用ガイドプレートに設けられた複数の浮上用ガス噴出孔の下方から上向きの浮上用ガスが供給される。浮上用ガスはすべてのガス噴出孔からいっせいに供給される。 The upward levitation gas is supplied from below the plurality of levitation gas ejection holes provided on the levitation conveyance guide plate. The levitation gas is supplied from all the gas ejection holes at the same time.
すなわち、浮上した被処理物が外力により搬送方向へ移動する際に、上方に被処理物がまだ存在していないガス噴出孔、上方に被処理物が現在存在しているガス噴出孔、および上方に被処理物が存在しなくなったガス噴出孔のすべてから、浮上用ガスが供給される。このため、被処理物は、搬送中に常に一定した浮上力を受けることができず、浮上精度が不安定になるおそれがある。 That is, when the workpiece to be lifted moves in the conveying direction by external force, the gas ejection hole where the workpiece is not yet present above, the gas ejection hole where the workpiece is currently present, and the upper The floating gas is supplied from all of the gas ejection holes in which the object to be processed is no longer present. For this reason, the workpiece cannot always receive a constant levitation force during conveyance, and the levitation accuracy may become unstable.
また、被処理物の搬送中に、上方に被処理物がまだ存在していないガス噴出孔からの浮上用ガス、および上方に被処理物が存在しなくなったガス噴出孔からの浮上用ガスが、上方のカソード電極に吹き付けられる。このため、カソード電極が浮上用ガスで局所的に冷却されることになり、被処理物に対して一定性能を有する薄膜の形成などの所望のプラズマ処理を行うことが困難になるおそれがある。 Further, during the transfer of the workpiece, there is a rising gas from the gas ejection hole where the workpiece is not yet present above, and a floating gas from the gas ejection hole where the workpiece is no longer present. The upper cathode electrode is sprayed. For this reason, the cathode electrode is locally cooled by the levitation gas, and it may be difficult to perform a desired plasma treatment such as formation of a thin film having a certain performance on the object to be processed.
この発明は以上のような事情を考慮してなされたものである。そして、その課題は、被処理物の浮上精度を安定したものにすることができるとともに、被処理物に対して所望のプラズマ処理を行うことができるプラズマ処理装置と、このようなプラズマ処理装置における被処理物を、浮上精度を安定させてかつ被処理物に対して所望のプラズマ処理を行って搬送することができる被処理物搬送方法とを提供することである。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances. The problem is that a plasma processing apparatus capable of stabilizing the flying accuracy of the workpiece and performing a desired plasma treatment on the workpiece, and such a plasma processing apparatus. An object of the present invention is to provide a workpiece conveying method capable of conveying a workpiece by performing a desired plasma treatment on the workpiece while stabilizing the flying accuracy.
この発明の1つの観点によれば、開閉可能な隔離用ゲートバルブを隔てて互いに隣接された複数の真空室と、それぞれの真空室に設けられ、複数の浮上用ガス噴出孔を有する浮上搬送用ガイドプレートと、それぞれのガイドプレートへ浮上用ガスを供給するガス供給源とを備えてなり、複数の真空室は、少なくとも1つが板状の被処理物にプラズマ処理を行うためのプラズマ処理室であり、プラズマ処理室のガイドプレートは、プラズマ処理用アノード電極を兼ねており、このアノード電極の上方には対向状にプラズマ処理用カソード電極が設けられ、プラズマ処理室は、プラズマ処理用反応ガスを導入するための反応ガス導入部と、反応ガスを排出するための反応ガス排出部と、ガイドプレートに載置された被処理物を外力により複数の真空室の間でガイドプレートに沿って搬送する搬送機能部と、所定の制御を行う制御機能部とに接続され、ガイドプレートにおける複数のガス噴出孔は、互いに独立した複数の噴出孔群からなり、これらの噴出孔群は、搬送方向に対して横断状に、かつ、搬送方向へ所定間隔を置いて形成されており、制御機能部は、ゲートバルブを開放して隣接する真空室を連通させ、これらの真空室のガイドプレートにおけるガス噴出孔から浮上用ガスを噴出させ、噴出した浮上用ガスにより浮上した被処理物を搬送機能部によりガイドプレートに沿って搬送させる浮上搬送制御に際して、これらの真空室のガイドプレートにおける被処理物の浮上に関与している噴出孔群から浮上用ガスを順次噴出させるとともに、被処理物の浮上に関与しなくなった噴出孔群からの浮上用ガスの噴出を順次停止するように制御する、ことを特徴とするプラズマ処理装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, a plurality of vacuum chambers that are adjacent to each other with an openable and closable isolation gate valve, and a levitation conveyance device that is provided in each vacuum chamber and has a plurality of levitation gas ejection holes. A plurality of vacuum chambers are plasma processing chambers for performing plasma processing on a plate-shaped workpiece, each of which includes a guide plate and a gas supply source that supplies a levitation gas to each guide plate. The plasma processing chamber guide plate also serves as an anode electrode for plasma processing, and a cathode electrode for plasma processing is provided above the anode electrode so as to face the plasma processing chamber. A reaction gas introduction section for introducing a reaction gas, a reaction gas discharge section for discharging a reaction gas, and an object to be processed placed on a guide plate are A plurality of gas ejection holes in the guide plate are connected to a conveyance function section that conveys the chambers along the guide plate and a control function section that performs predetermined control. These ejection hole groups are formed transversely with respect to the transport direction and at predetermined intervals in the transport direction, and the control function unit opens the gate valve to communicate with the adjacent vacuum chambers, In the levitation transfer control in which the levitation gas is ejected from the gas ejection holes in the guide plates of these vacuum chambers, and the workpiece floated by the ejected levitation gas is conveyed along the guide plate by the transfer function unit, these vacuums are controlled. The levitation gas is sequentially ejected from the group of ejection holes that are involved in the floating of the workpiece on the guide plate of the chamber, and the jet that is no longer involved in the floating of the workpiece Controlling to sequentially stop the ejection of the floating gas from the group, the plasma processing apparatus is provided, characterized in that.
この発明によるプラズマ処理装置において、複数の真空室は、密閉可能な構造を有し、所定の気圧と温度に耐え得るものであればよく、その形状や材質などについては特に制約がない。複数の真空室は例えば、長手方向に直線状に延びる1つのケーシングを開閉可能な隔離用ゲートバルブにより複数に区画することで構成することができ、真空ポンプに接続される。 In the plasma processing apparatus according to the present invention, the plurality of vacuum chambers are not particularly limited as long as they have a sealable structure and can withstand a predetermined atmospheric pressure and temperature. The plurality of vacuum chambers can be configured, for example, by dividing one casing extending linearly in the longitudinal direction into a plurality of parts by an isolation gate valve that can be opened and closed, and is connected to a vacuum pump.
ガイドプレートとしては、複数の浮上用ガス噴出孔が設けられていて、浮上した板状の被処理物――例えば、ガイドプレートに載置されるトレーとこのトレーに搭載されるプラズマ処理用基板とからなるもの、または、ガイドプレートに直接載置されるプラズマ処理用基板――が外力により搬送される際のガイドとなるものであればよい。その形状や材質などについては特に制約がない。 As the guide plate, a plurality of floating gas ejection holes are provided, and the floating plate-like object--for example, a tray placed on the guide plate and a plasma processing substrate mounted on the tray Or a plasma processing substrate that is directly placed on the guide plate may be used as a guide when being transported by an external force. There are no particular restrictions on its shape and material.
それぞれのガイドプレートには、真空室外部のガス供給源から浮上用ガスが供給される。浮上用ガスとしては、真空室、ガイドプレート、被処理物などに対してダメージを与えないものであれば、特に制約がないが、例えば、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガスなどが好ましく用いられる。 A floating gas is supplied to each guide plate from a gas supply source outside the vacuum chamber. The levitation gas is not particularly limited as long as it does not damage the vacuum chamber, the guide plate, the object to be processed, and for example, nitrogen gas, helium gas, argon gas, etc. are preferably used.
複数の真空室は、少なくとも1つが板状の被処理物にプラズマ処理を行うためのプラズマ処理室にされている。他の真空室は例えば、プラズマ処理室に接続された、被処理物を搬入するための被処理物搬入室や、プラズマ処理室に接続された、被処理物を搬出するための被処理物搬出室などにされている。 At least one of the plurality of vacuum chambers is a plasma processing chamber for performing plasma processing on a plate-shaped workpiece. The other vacuum chamber is, for example, a workpiece carrying-in chamber for carrying in a workpiece, which is connected to the plasma processing chamber, or a workpiece carrying out for carrying out the workpiece, which is connected to the plasma processing chamber. It is in a room.
プラズマ処理室のガイドプレートはプラズマ処理用アノード電極を兼ねている。また、プラズマ処理室のアノード電極の上方には、対向状にプラズマ処理用カソード電極が設けられている。プラズマ処理室は、プラズマ処理用反応ガスを導入するための反応ガス導入部と、反応ガスを排出するための反応ガス排出部と、ガイドプレートに載置された被処理物を外力により複数の真空室の間でガイドプレートに沿って搬送する搬送機能部と、所定の制御を行う制御機能部とに接続されている。 The guide plate of the plasma processing chamber also serves as an anode electrode for plasma processing. Further, a plasma processing cathode electrode is provided above the anode electrode in the plasma processing chamber in an opposing manner. The plasma processing chamber includes a reactive gas introduction unit for introducing a reactive gas for plasma processing, a reactive gas discharge unit for discharging the reactive gas, and an object to be processed placed on the guide plate by using a plurality of vacuums. It is connected to the conveyance function part which conveys along a guide plate between chambers, and the control function part which performs predetermined | prescribed control.
それぞれのガイドプレートにおける複数(例えば100〜200個)のガス噴出孔(例えば直径が0.5〜5.0mmの円形孔)は、互いに独立して、ガス噴出、ガス噴出量及びガス噴出圧力を制御可能な複数の噴出孔群(例えば5〜10群)からなっている。これらの噴出孔群は、搬送方向に対して横断状に、かつ、搬送方向へ所定間隔を置いて形成されている。 A plurality of (for example, 100 to 200) gas ejection holes (for example, a circular hole having a diameter of 0.5 to 5.0 mm) in each guide plate independently control the gas ejection, the gas ejection amount, and the gas ejection pressure. It consists of a plurality of controllable ejection hole groups (for example, 5 to 10 groups). These ejection hole groups are formed transversely to the transport direction and at a predetermined interval in the transport direction.
搬送機能部は、ガイドプレートに載置された被処理物を外力により複数の真空室の間でガイドプレートに沿って搬送する。搬送機能部としては例えば、被処理物を複数の真空室の間で移動させるための搬送アームとこの搬送アームを駆動するための搬送駆動部とを備え、搬送駆動部が、搬送方向に間隔を置いて配置された一対のプーリと、これらのプーリに巻き掛けられたワイヤーと、一方のプーリに接続されたモータとから構成されたものが用いられる。 A conveyance function part conveys the to-be-processed object mounted in the guide plate along a guide plate between several vacuum chambers with external force. As the transfer function unit, for example, a transfer arm for moving an object to be processed between a plurality of vacuum chambers and a transfer drive unit for driving the transfer arm are provided, and the transfer drive unit is spaced in the transfer direction. A configuration comprising a pair of pulleys that are placed, wires wound around these pulleys, and a motor connected to one pulley is used.
制御機能部は、少なくとも次のような制御を行うものである。すなわち、ゲートバルブを開放して隣接する真空室を連通させる。また、これらの真空室のガイドプレートにおけるガス噴出孔から浮上用ガスを噴出させる。そして、噴出した浮上用ガスにより浮上した被処理物を搬送機能部によりガイドプレートに沿って搬送させる浮上搬送制御に際して、これらの真空室のガイドプレートにおける被処理物の浮上に関与している噴出孔群から浮上用ガスを順次噴出させるとともに、被処理物の浮上に関与しなくなった噴出孔群からの浮上用ガスの噴出を順次停止する。 The control function unit performs at least the following control. That is, the gate valve is opened to allow communication between adjacent vacuum chambers. Further, the levitation gas is ejected from the gas ejection holes in the guide plates of these vacuum chambers. And, in the levitation transfer control in which the object to be processed that has been levitated by the ejected levitation gas is conveyed along the guide plate by the conveyance function unit, the ejection holes that are involved in the levitation of the object to be processed in the guide plates of these vacuum chambers The levitation gas is sequentially ejected from the group, and the levitation gas from the ejection hole group that is no longer involved in the levitation of the workpiece is sequentially stopped.
この制御機能部に関して、「被処理物の浮上に関与している噴出孔群」とは、1つのガイドプレートに設けられた複数の噴出孔群のうち、浮上搬送の開始に伴い、上方に被処理物が現在存在しているガス噴出孔群を意味し、「被処理物の浮上に関与しなくなった噴出孔群」とは、換言すれば、浮上搬送の一部進行に伴い、上方に被処理物が現在存在しなくなったガス噴出孔群を意味する。 With regard to this control function unit, “a group of ejection holes that are involved in the levitation of an object to be processed” refers to a plurality of ejection hole groups provided in one guide plate. This means a group of gas ejection holes in which the processed material currently exists.In other words, the group of ejection holes that are no longer involved in the levitation of the object to be processed means, This means a group of gas ejection holes in which the processed material no longer exists.
この発明によるプラズマ処理装置におけるガイドプレートは例えば、上記ガス供給源に接続される浮上用ガス供給管を有する長方形板状体からなり、ゲートバルブを隔てて互いに隣接された複数の真空室において、搬送方向に沿って一線状に配置されている。 The guide plate in the plasma processing apparatus according to the present invention is formed of, for example, a rectangular plate having a floating gas supply pipe connected to the gas supply source, and is transported in a plurality of vacuum chambers adjacent to each other with a gate valve interposed therebetween. It is arranged in a line along the direction.
ガイドプレートがこのように構成されていると、複数の真空室が、プラズマ処理室と被処理物搬入室と被処理物搬出室とからなっているときに、被処理物をそれぞれの真空室にわたって一線状に搬送することで、連続的に所定の処理をすることが可能になる。 When the guide plate is configured in this way, when the plurality of vacuum chambers are composed of a plasma processing chamber, a workpiece loading chamber, and a workpiece unloading chamber, the workpiece is spread over each vacuum chamber. By carrying it in a single line, it becomes possible to perform predetermined processing continuously.
ガイドプレートを構成する長方形板状体は例えば、搬送方向に対して横断状に、かつ、搬送方向へ互いに所定間隔を置いて形成された複数の内部溝と、これらの内部溝のそれぞれに連通状に接続された複数の浮上用ガス供給管と、これらの内部溝の上方に連通状に形成された複数の浮上用ガス噴出孔とを備え、これらのガス噴出孔は、互いに独立した複数の帯状噴出孔群からなっている。 The rectangular plate-shaped body constituting the guide plate is, for example, a plurality of internal grooves formed transversely to the transport direction and spaced from each other in the transport direction, and communicated with each of these internal grooves. A plurality of levitation gas supply pipes connected to each other, and a plurality of levitation gas ejection holes formed in communication above the internal grooves, and these gas ejection holes are formed as a plurality of independent strips. It consists of a group of jet holes.
板状体がこのようなものであるときには、複数の内部溝が搬送方向へ互いに所定間隔を置いて形成され、これらの内部溝の上方に連通状に形成された複数の浮上用ガス噴出孔が互いに独立した複数の帯状噴出孔群からなっているので、制御機能部による上記浮上搬送制御を帯状噴出孔群ごとに確実に行うことができる。 When the plate-like body is such, a plurality of internal grooves are formed at predetermined intervals in the transport direction, and a plurality of levitation gas ejection holes formed in continuous communication above these internal grooves are provided. Since it is composed of a plurality of strip-shaped ejection hole groups independent from each other, the above-described levitation conveyance control by the control function unit can be reliably performed for each belt-shaped ejection hole group.
この発明によるプラズマ処理装置は、搬送中の被処理物の位置を検出するセンサーをさらに備え、それぞれの浮上用ガス供給管は、上記板状体の内部で一方端部が上記内部溝に接続された本体部と、この本体部の他方端部から板状体の外部へ延出された延出部と、この延出部に設けられた流量調整用バルブとを備えているものであるのがより好ましい。 The plasma processing apparatus according to the present invention further includes a sensor for detecting the position of the object to be processed, and each levitation gas supply pipe has one end connected to the internal groove inside the plate-like body. A main body, an extension extending from the other end of the main body to the outside of the plate-like body, and a flow rate adjusting valve provided in the extension. More preferred.
プラズマ処理装置がこのようなものであるときには、制御機能部が上記センサーにより搬送中の被処理物の位置を検出して、流量調整用バルブを操作することで、浮上用ガスの流量が的確に調整される。 When the plasma processing apparatus is like this, the control function unit detects the position of the object to be processed by the sensor and operates the flow rate adjusting valve so that the flow rate of the levitation gas can be accurately adjusted. Adjusted.
すなわち、制御機能部は、上記センサーにより検出された搬送中の被処理物の位置に応じて上記バルブを操作し、それによって、被処理物の浮上に関与している噴出孔群から浮上用ガスを順次噴出させるとともに、被処理物の浮上に関与しなくなった噴出孔群からの浮上用ガスの噴出を順次停止するように制御することができる。 That is, the control function unit operates the valve according to the position of the object to be processed detected by the sensor, and thereby raises the levitation gas from the ejection hole group involved in the levitation of the object to be processed. , And the ejection of the levitation gas from the ejection hole group that is no longer involved in the levitation of the workpiece can be controlled in sequence.
制御機能部は、場合によっては、上記ゲートバルブに最も近いガス噴出孔群から噴出させる浮上用ガスが、他のガス噴出孔群から噴出させる浮上用ガスよりも高い噴出圧力になるように制御することができるものであってもよい。 In some cases, the control function unit controls the levitation gas ejected from the gas ejection hole group closest to the gate valve to have a higher ejection pressure than the levitation gas ejected from the other gas ejection hole groups. It may be possible.
制御機能部がこのように構成されているときには、ゲートバルブに最も近いガス噴出孔群、すなわち、それぞれの真空室におけるガイドプレートの端部におけるガス噴出孔群から噴出させる浮上用ガスの噴出圧力を他のガス噴出孔群から噴出させる浮上用ガスのそれよりも高くすることで、浮上力が低下しがちな当該ガイドプレートの端部およびゲートバルブ近辺における浮上力を向上させ、それによって、被処理物の浮上精度が不安定になるおそれを確実に回避することができる。 When the control function unit is configured in this way, the gas injection hole group closest to the gate valve, i.e., the gas injection hole group at the end of the guide plate in each vacuum chamber has a jetting pressure of the levitation gas. By making it higher than that of the levitation gas to be ejected from other gas ejection holes, the levitation force at the end of the guide plate and the vicinity of the gate valve, where the levitation force tends to decrease, is improved. It is possible to reliably avoid the possibility that the floating accuracy of the object becomes unstable.
この発明によるプラズマ処理装置は、ゲートバルブに最も近いガス噴出孔群におけるガス噴出孔の面積密度が他のガス噴出孔群におけるそれよりも高くされているのがより好ましい。 In the plasma processing apparatus according to the present invention, it is more preferable that the area density of the gas ejection holes in the gas ejection hole group closest to the gate valve is higher than that in the other gas ejection hole groups.
このようなプラズマ処理装置にあっては、それぞれの真空室におけるガイドプレートの端部におけるガス噴出孔群におけるガス噴出孔の面積密度を他のガス噴出孔群におけるガス噴出孔の面積密度よりも高くすることで、浮上力が低下しがちな当該ガイドプレートの端部における浮上力を向上させ、それによって、それぞれの真空室におけるガイドプレートの端部における被処理物の浮上精度が不安定になるおそれを確実に回避することができる。 In such a plasma processing apparatus, the area density of the gas ejection holes in the gas ejection hole group at the end of the guide plate in each vacuum chamber is higher than the area density of the gas ejection holes in the other gas ejection hole groups. As a result, the levitation force at the end of the guide plate where the levitation force tends to be reduced is improved, and the levitation accuracy of the workpiece at the end of the guide plate in each vacuum chamber may become unstable. Can be reliably avoided.
この発明の別の観点によれば、少なくとも1つが板状の被処理物にプラズマ処理を行うためのプラズマ処理室である複数の真空室を互いに隣接するように設け、それぞれの真空室に複数の浮上用ガス噴出孔を有する浮上搬送用ガイドプレートを設け、ガイドプレートに設けられたガス噴出孔から、ガイドプレートに載置される被処理物の下面へ浮上用ガスを噴出させて被処理物を浮上させ、浮上した被処理物を外力により搬送する、プラズマ処理装置の被処理物搬送方法であって、ガイドプレートにおける複数のガス噴出孔を、搬送方向に対して横断状に、かつ、搬送方向へ所定間隔を置いた、互いに独立した複数の噴出孔群から構成し、浮上搬送時に、これらの噴出孔群のうち搬送中の被処理物の直下に位置するガス噴出孔群のみから浮上用ガスを噴出させることで、プラズマ処理室においては、プラズマ処理用アノード電極を兼ねているガイドプレートに対向状に設けられたプラズマ処理用カソード電極に浮上用ガスが直接当たらないようにする、ことを特徴とするプラズマ処理装置の被処理物搬送方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, a plurality of vacuum chambers, at least one of which is a plasma processing chamber for performing plasma processing on a plate-like workpiece, are provided adjacent to each other, and a plurality of vacuum chambers are provided in each vacuum chamber. A levitation conveyance guide plate having a levitation gas ejection hole is provided, and the object to be treated is ejected from the gas ejection hole provided in the guide plate to the lower surface of the object to be treated placed on the guide plate. A workpiece processing method for a plasma processing apparatus, wherein the workpiece is levitated and transported by an external force, wherein a plurality of gas ejection holes in a guide plate are arranged transversely to the transport direction and in the transport direction. It is composed of a plurality of nozzle holes that are spaced apart from each other and separated from each other, and floats only from the gas nozzle holes that are located directly under the workpiece being transported during the levitation transportation. By ejecting the gas, in the plasma processing chamber, the levitation gas is prevented from directly hitting the plasma processing cathode electrode provided opposite to the guide plate also serving as the plasma processing anode electrode. A method for conveying an object to be processed of a plasma processing apparatus is provided.
この発明によるプラズマ処理装置の被処理物搬送方法における真空室、プラズマ処理室、およびガイドプレートの構成は、この発明によるプラズマ処理装置のそれらと同一である。また、ガイドプレートにおける複数のガス噴出孔、および複数の噴出孔群の構成も、この発明によるプラズマ処理装置のそれらと同一である。 The configurations of the vacuum chamber, the plasma processing chamber, and the guide plate in the workpiece processing method of the plasma processing apparatus according to the present invention are the same as those of the plasma processing apparatus according to the present invention. The configuration of the plurality of gas ejection holes and the plurality of ejection hole groups in the guide plate is also the same as those of the plasma processing apparatus according to the present invention.
この発明によるプラズマ処理装置の被処理物搬送方法では、被処理物の浮上搬送時に、上記噴出孔群のうち搬送中の被処理物の直下に位置するガス噴出孔群のみから浮上用ガスを噴出させる。これによって、プラズマ処理室においては、プラズマ処理用アノード電極を兼ねているガイドプレートに対向状に設けられたプラズマ処理用カソード電極に浮上用ガスが直接当たらないようになる。 In the workpiece processing method of the plasma processing apparatus according to the present invention, when the workpiece is levitated and conveyed, the levitation gas is ejected from only the gas ejection hole group located immediately below the workpiece to be conveyed among the above-mentioned ejection hole groups. Let As a result, in the plasma processing chamber, the levitation gas is prevented from directly hitting the plasma processing cathode electrode provided opposite to the guide plate that also serves as the plasma processing anode electrode.
この発明によるプラズマ処理装置の被処理物搬送方法における被処理物は、この発明によるプラズマ処理装置における被処理物と同様に、例えば、ガイドプレートに載置されるトレーとこのトレーに搭載されるプラズマ処理用基板とからなるもの、または、ガイドプレートに直接載置されるプラズマ処理用基板である。 The object to be processed in the method for conveying an object to be processed by the plasma processing apparatus according to the present invention is, for example, a tray placed on a guide plate and a plasma mounted on the tray, as with the object to be processed in the plasma processing apparatus according to the present invention. A substrate made of a processing substrate or a plasma processing substrate placed directly on a guide plate.
この発明によるプラズマ処理装置の被処理物搬送方法では、真空室の圧力を制御することにより、その真空室におけるガイドプレートのガス噴出孔群から噴出させる浮上用ガスの噴出圧力を制御するようにしてもよい。 In the workpiece processing method of the plasma processing apparatus according to the present invention, by controlling the pressure in the vacuum chamber, the ejection pressure of the levitation gas ejected from the gas ejection hole group of the guide plate in the vacuum chamber is controlled. Also good.
この発明の上記1つの観点に係るプラズマ処理装置は、ガイドプレートにおける複数のガス噴出孔が、互いに独立した複数の噴出孔群からなり、これらの噴出孔群が、搬送方向に対して横断状に、かつ、搬送方向へ所定間隔を置いて形成されている。また、制御機能部が、ゲートバルブを開放して隣接する真空室を連通させ、これらの真空室のガイドプレートにおけるガス噴出孔から浮上用ガスを噴出させ、噴出した浮上用ガスにより浮上した被処理物を搬送機能部によりガイドプレートに沿って搬送させる浮上搬送制御に際して、これらの真空室のガイドプレートにおける被処理物の浮上に関与している噴出孔群から浮上用ガスを順次噴出させるとともに、被処理物の浮上に関与しなくなった噴出孔群からの浮上用ガスの噴出を順次停止するように制御する。 In the plasma processing apparatus according to the one aspect of the present invention, the plurality of gas ejection holes in the guide plate are composed of a plurality of ejection hole groups independent from each other, and these ejection hole groups are transverse to the transport direction. And formed at predetermined intervals in the transport direction. In addition, the control function unit opens the gate valve to allow communication between adjacent vacuum chambers, causes the gas for levitation to be ejected from the gas ejection holes in the guide plates of these vacuum chambers, and is levitated by the ejected levitation gas In the levitation conveyance control in which the conveyance function unit conveys the object along the guide plate, the levitation gas is sequentially ejected from the ejection hole groups involved in the levitation of the object to be processed in the guide plates of these vacuum chambers. Control is performed so as to sequentially stop the ejection of the levitation gas from the ejection hole group that is no longer involved in the levitation of the processed material.
従って、この発明の上記1つの観点に係るプラズマ処理装置によれば、浮上搬送制御により、真空室のガイドプレートにおける被処理物の浮上に関与している噴出孔群から浮上用ガスが順次噴出するとともに、被処理物の浮上に関与しなくなった噴出孔群からの浮上用ガスの噴出が順次停止されるので、被処理物の浮上精度を安定したものにすることができる。また、このような浮上搬送制御により、カソード電極が局所的に冷却されることがなくなるので、一定性能を有する薄膜の形成などの、被処理物に対する所望のプラズマ処理を行うことができる。 Therefore, according to the plasma processing apparatus according to the above aspect of the present invention, the levitation gas is sequentially ejected from the ejection hole group involved in the levitation of the workpiece in the guide plate of the vacuum chamber by the levitation conveyance control. At the same time, since the ejection of the gas for levitation from the group of ejection holes that are no longer involved in the levitation of the object to be processed is sequentially stopped, the levitation accuracy of the object to be processed can be stabilized. In addition, since the cathode electrode is not locally cooled by such levitation conveyance control, a desired plasma treatment can be performed on an object to be processed such as formation of a thin film having a certain performance.
この発明の上記別の観点に係るプラズマ処理装置の被処理物搬送方法は、ガイドプレートにおける複数のガス噴出孔を、搬送方向に対して横断状に、かつ、搬送方向へ所定間隔を置いた、互いに独立した複数の噴出孔群から構成している。そして、浮上搬送時に、これらの噴出孔群のうち搬送中の被処理物の直下に位置するガス噴出孔群のみから浮上用ガスを噴出させる。これによって、プラズマ処理室においては、プラズマ処理用アノード電極を兼ねているガイドプレートに対向状に設けられたプラズマ処理用カソード電極に浮上用ガスが直接当たらないようになる。 In the workpiece processing method of the plasma processing apparatus according to another aspect of the present invention, the plurality of gas ejection holes in the guide plate are arranged transversely to the transport direction and at predetermined intervals in the transport direction. It is composed of a plurality of ejection hole groups independent of each other. At the time of levitation conveyance, the levitation gas is ejected only from the gas ejection hole group located immediately below the workpiece being conveyed among these ejection hole groups. As a result, in the plasma processing chamber, the levitation gas is prevented from directly hitting the plasma processing cathode electrode provided opposite to the guide plate that also serves as the plasma processing anode electrode.
従って、この発明の上記別の観点に係るプラズマ処理装置の被処理物搬送方法によれば、浮上搬送時に、搬送中の被処理物の直下に位置するガス噴出孔群のみから浮上用ガスが噴出されるので、浮上精度を安定させて被処理物を搬送することができる。また、プラズマ処理室においては、カソード電極に浮上用ガスが直接当たらないので、一定性能を有する薄膜の形成などの、被処理物に対する所望のプラズマ処理を行って被処理物を搬送することができる。 Therefore, according to the workpiece transfer method of the plasma processing apparatus according to the another aspect of the present invention, the levitation gas is ejected only from the gas ejection hole group located immediately below the workpiece being transferred during the levitation transfer. Therefore, the workpiece can be transported with stable flying accuracy. Further, in the plasma processing chamber, since the levitating gas does not directly hit the cathode electrode, the target object can be transported by performing a desired plasma process on the target object, such as forming a thin film having a certain performance. .
以下、添付図面である図1〜図6に基づいて、この発明の好ましい1つの実施の形態を説明する。なお、これによってこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. However, this does not limit the present invention.
図1は、この発明の1つの実施の形態におけるプラズマ処理装置の一部切欠斜視図である。図2は、図1に示されたプラズマ処理装置の構成説明図である。図3は、図1に示されたプラズマ処理装置の1つの構成要素であるガイドプレートの平面図である。図4、図5および図6はそれぞれ、図3のA−A線、B−B線およびC−C線に沿った断面図である。 FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of a plasma processing apparatus according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram of the configuration of the plasma processing apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a plan view of a guide plate which is one component of the plasma processing apparatus shown in FIG. 4, 5, and 6 are cross-sectional views taken along lines AA, BB, and CC in FIG. 3, respectively.
図1および図2に示されたように、この実施の形態におけるプラズマ処理装置Dは、搬送上流側から搬送下流側へかけて隣接状に設けられた第1真空室1、第2真空室2および第3真空室3を備えてなる。これら3つの真空室1〜3は、長手方向に直線状に延びる1つのケーシングを開閉可能な2つの隔離用ゲートバルブ4,4により3つに区画することで構成されている。3つの真空室1〜3はステンレス鋼製で、内面には鏡面加工が施されている。ゲートバルブ4,4は、昇降可能に構成され、上昇した位置で隣接する2つの真空室1,2または2,3を連通状態にし、下降した位置で隣接する2つの真空室1,2または2,3を隔離する。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the plasma processing apparatus D in this embodiment includes a
第1真空室1は、板状の被処理物(ここでは、トレー5とこのトレー5に搭載されるプラズマ処理用基板6とからなる)を搬入するための被処理物搬入室にされている。第2真空室2は、被処理物搬入室1に接続された、被処理物にプラズマ処理を行うためのプラズマ処理室にされている。第3真空室3は、プラズマ処理室2に接続された、被処理物を搬出するための被処理物搬出室にされている。
The
被処理物搬入室1、プラズマ処理室2および被処理物搬出室3にはそれぞれ、長方形板状体からなり、被処理物5,6が載置される浮上搬送用ガイドプレート7が設けられている。ガイドプレート7もステンレス鋼製であり、後に説明するように部分的に中空構造とされている。ガイドプレート7は、表面に鏡面加工が施され、幅(短辺長さ)600mm、長さ(長辺長さ)1000mm、厚さ30mmの寸法を有している。これら3つのガイドプレート7,7,7は、2つのゲートバルブ4,4を隔てて隣接された被処理物搬入室1、プラズマ処理室2および被処理物搬出室3において、搬送方向に沿って一線状に配置されている。
The workpiece carrying-in
図1〜図3に示されたように、それぞれのガイドプレート7には、複数の浮上用ガス噴出孔8,……,8が形成されている。すなわち、それぞれのガイドプレート7の上面には、長方形短辺の延びる方向(搬送方向に直交する方向)へ1列に7個、長方形長辺の延びる方向(搬送方向に平行な方向)へ16列に配置された合計112個の円形ガス噴出孔8,……,8が形成されている。それぞれのガス噴出孔8の孔径は1.0mmである。
As shown in FIGS. 1 to 3, each
これら112個のガス噴出孔8,……,8は、2列である14個ごとに独立した8つの帯状噴出孔群9,……,9に分けられている。これらの噴出孔群9,……,9は、ガイドプレート7の長辺の延びる方向である搬送方向に対して横断状に、かつ、搬送方向へ所定間隔を置いて形成されている。
These 112 gas ejection holes 8,..., 8 are divided into eight belt-shaped
図3〜図6に示されたように、ガイドプレート7は、搬送方向に対して横断状に、かつ、搬送方向へ互いに所定間隔を置いて形成された、8つの帯状噴出孔群9,……,9のそれぞれに対応する8本の内部溝10,……,10と、これらの内部溝10,……,10のそれぞれに連通状に接続された8本の浮上用ガス供給管11,……,11とを備えている。ガイドプレート7は、このような8本の内部溝10,……,10が形成されていることにより、これらの内部溝10,……,10の箇所で中空状にされている。
As shown in FIGS. 3 to 6, the
それぞれの内部溝10は、対応する帯状噴出孔群9の下方で、対応する14個のガス噴出孔8,……,8に連通するように形成されている。それぞれのガス供給管11は、ガイドプレート7の内部で一方端部が内部溝10に接続された本体部11aと、本体部11aの他方端部からガイドプレート7の外部へ延出された延出部11bと、延出部11bに設けられた流量調整用バルブ11cとを備えている。
Each
図1および図2に示されたように、このプラズマ処理装置Dには、被処理物搬入室1、プラズマ処理室2および被処理物搬出室3におけるガイドプレート7,7,7へ浮上用ガスを供給するガス供給源12が設けられている。ガス供給源12は、被処理物搬入室1、プラズマ処理室2および被処理物搬出室3のそれぞれの底壁外部に設けられた浮上用ガス供給バルブ13,13,13を介して、被処理物搬入室1、プラズマ処理室2および被処理物搬出室3におけるガイドプレート7,7,7のガス供給管11,……,11に接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the plasma processing apparatus D includes a gas for ascending to the
また、被処理物搬入室1、プラズマ処理室2および被処理物搬出室3はそれぞれ、開閉バルブ16aを介して外部の真空ポンプ14,14,14に接続されている。被処理物搬入室1には、その入口側に被処理物搬入用扉15が設けられている。プラズマ処理室2は、室内を所定の真空度に維持するための圧力調整バルブ16bを介して真空ポンプ14に接続されているとともに、プラズマ処理用反応ガスを導入するための反応ガス導入管19に接続されている。被処理物搬出室3には、その出口側に被処理物搬出用扉15が設けられている。さらに、被処理物搬入室1および被処理物搬出室3は、それぞれリークガス導入管20に接続されている。
In addition, the workpiece carrying-in
プラズマ処理室2のガイドプレート7はプラズマ処理用アノード電極を兼ねている。また、プラズマ処理室のアノード電極7の上方には、対向状にプラズマ処理用カソード電極18が設けられている。カソード電極18は、プラズマ処理室2の外部におけるコンデンサ21および整合回路22を介して、高周波電源23へ電気的に接続されている。
The
このプラズマ処理装置Dには、ガイドプレート7に載置された被処理物を外力により被処理物搬入室1、プラズマ処理室2および被処理物搬出室3の間でガイドプレート7,7,7に沿って搬送する搬送機能部も設けられている。以下、主として図1を参照しながら、この搬送機能部について説明する。
In the plasma processing apparatus D, the workpieces placed on the
図1において、被処理物搬入室1および被処理物搬出室3には搬送機能部が設けられている。この搬送機能部は、被処理物(トレー5とプラズマ処理用基板6とからなる)を被処理物搬入室1、プラズマ処理室2および被処理物搬出室3の間で移動させるための搬送アーム24と、搬送方向に間隔を置いて配置された一対のプーリ(駆動プーリおよび従動プーリ)25,25と、これらのプーリ25,25に巻き掛けられたワイヤー26と、一方のプーリ(駆動プーリ)25に接続されたモータ27とから構成されている。他方のプーリ(従動プーリ)25には、ワイヤー26のたるみを取る方向に付勢されたスプリング29が取り付けられている。スプリング29により、従動プーリ25は外側へ引っ張られ、ワイヤー26の張力が一定に保たれている。
In FIG. 1, the workpiece carrying-in
搬送アーム24は、ワイヤー26に連結されているとともに被処理物搬入室1および被処理物搬出室3の底面後方に設けられたレール28に載置された、レール28に沿って移動するベース部24aと、ベース部24aに対して昇降可能に設けられた直立状のガイド部24bと、ガイド部24bに基端部分がレール28に沿うように接続され、中間部分が基端部分から前方へ水平に突出し、かつ、先端部分が鉛直下方へ延びる、平面形状がL字状のアーム部24cとから主に構成されている。搬送アーム24はワイヤー26の移動距離と同一の距離だけ移動する。アーム部24cは、ベース部24aおよびガイド部24bに内蔵された駆動装置によって駆動され、ベース部24aに対して昇降する。搬送アーム24の搬送方向への移動距離は650mmに設定されている。
The
被処理物搬入室1において、ガイドプレート7には1枚の板状トレー5が載置されている。トレー5はステンレス鋼製であって、長方形の平面形状を有している。トレー5の裏面(ガイドプレート12との対向面)には、滑らかな搬送移動を実現するために鏡面加工が施されている。トレー5は、幅(短辺長さ)605mm、長さ(長辺長さ)900mm、厚さ2mmの寸法を有している。
In the workpiece carrying-in
トレー5の前後両側縁には、ガイドプレート7の前後両側縁にそれぞれ摺動可能に係止される係止部51が設けられている。これらの係止部51は、トレー5の両側縁がそれぞれ内側へ折り返された形状を有している。また、トレー5の後方側縁寄り箇所には、搬送アーム24のアーム部24cの先端部分が嵌合するための2つの嵌合穴52,52が、搬送方向に所定間隔を置いて設けられている。
Locking
このプラズマ処理装置Dには、搬送中のトレー5の位置を検出するセンサー(図示略)と所定の制御を行う制御機能部とをさらに備えている。制御機能部は、主として次のような制御を行うものである。すなわち、ゲートバルブ4,4を開放して隣接する被処理物搬入室1、プラズマ処理室2および被処理物搬出室3を連通させる。また、被処理物搬入室1、プラズマ処理室2および被処理物搬出室3のガイドプレート7,7,7におけるガス噴出孔8,……,8から浮上用ガスを噴出させる。そして、噴出した浮上用ガスにより浮上した被処理物5,6を搬送機能部によりガイドプレート7,7,7に沿って搬送させる浮上搬送制御に際して、被処理物搬入室1、プラズマ処理室2および被処理物搬出室3における被処理物5,6の浮上に関与している噴出孔群9,……,9から浮上用ガスを順次噴出させるとともに、被処理物5,6の浮上に関与しなくなった噴出孔群9,……,9からの浮上用ガスの噴出を順次停止する。
The plasma processing apparatus D further includes a sensor (not shown) that detects the position of the
以下、搬送機能部と制御機能部とが組み合わされた、このプラズマ処理装置Dの搬送動作を説明する。 Hereinafter, the transfer operation of the plasma processing apparatus D in which the transfer function unit and the control function unit are combined will be described.
図1および図2において、被処理物搬入室1のガイドプレート7に載置され、その上に基板6が搭載されたトレー5の進行方向先端側の嵌合穴52に、搬送アーム24のアーム部24cの先端部分が嵌合されている。この状態において、搬送アーム24およびトレー5は、被処理物搬入室1のホームポジションにある。トレー5は、このホームポジションにおいて、8つの帯状噴出孔群9,……,9のうち中央の6つの噴出孔群9,……,9を覆っている。また、アーム部24cの先端部分は、このホームポジションにおいて、ベース部24aおよびガイド部24bに内蔵された駆動装置によって駆動され、ベース部24aに対して下降することで、嵌合穴52に嵌合されている。さらに、被処理物搬入室1とプラズマ処理室2との間のゲートバルブ4が開放されている。
1 and 2, the arm of the
次に、制御機能部は、被処理物搬入室1のガイドプレート7のガス噴出孔8,……,8から浮上用ガス(ここでは窒素ガス)を噴出させることで、被処理物5,6をガイドプレート7から浮上させる。そして、搬送アーム24をレール28に沿って搬送方向へ移動させる。このとき、トレー5は浮上した状態にあるため、搬送アーム24はわずかな力でトレー5をスムーズに搬送移動させることができる。
Next, the control function unit ejects the floating gas (in this case, nitrogen gas) from the gas ejection holes 8,... Is lifted from the
このとき、制御機能部は、浮上用ガスをガイドプレート7のすべてのガス噴出孔8,……,8からいっせいに噴出させるのではなく、被処理物5,6の浮上に関与している噴出孔群9,……,9から浮上用ガスを順次噴出させる。すなわち、制御機能部は、搬送中のトレー5の位置を検出する上記センサーにより検出されたトレー5の位置に応じて、被処理物5,6の浮上に関与している噴出孔群9,……,9から浮上用ガスを順次噴出させるとともに、被処理物5,6の浮上に関与しなくなった噴出孔群9,……,9からの浮上用ガスの噴出を順次停止するように制御する。
At this time, the control function unit does not eject the levitation gas from all the gas ejection holes 8,..., 8 of the
さらに詳しく説明すると、制御機能部は、被処理物搬入室1のホームポジションにおいては、8つの帯状噴出孔群9,……,9のうち中央の6つの噴出孔群9,……,9からだけ浮上用ガスを噴射させ、進行先端側の1つの噴出孔群9および進行後端側の1つの噴出孔群9からは浮上用ガスを噴出させない。
More specifically, at the home position of the workpiece carrying-in
次いで、同ホームポジションから1つの噴出孔群9の幅の分だけ搬送移動が進行した時点では、制御機能部は、8つの帯状噴出孔群9,……,9のうち進行先端側の6つの噴出孔群9,……,9からだけ浮上用ガスを噴射させ、進行後端側の2つの噴出孔群9,9からは浮上用ガスを噴出させない。その後、同ホームポジションから2つの噴出孔群9の幅の分だけ搬送移動が進行した時点では、制御機能部は、8つの帯状噴出孔群9,……,9のうち進行先端側の5つの噴出孔群9,……,9からだけ浮上用ガスを噴射させ、進行後端側の3つの噴出孔群9,9からは浮上用ガスを噴出させない。
Next, at the point of time when the transport movement has progressed by the width of one
以下、制御機能部は、同様にして、被処理物5,6の浮上に関与している噴出孔群9,……,9から浮上用ガスを順次噴出させるとともに、被処理物5,6の浮上に関与しなくなった噴出孔群9,……,9からの浮上用ガスの噴出を順次停止する。以上のような浮上用ガスの噴出は、それぞれのガス供給管11の延出部11bに設けられた流量調整用バルブ11cを制御機能部が操作することによって行われる。
In the same manner, the control function unit sequentially ejects the levitation gas from the
制御機能部によるこのような浮上用ガスの順次噴出および順次停止は、トレー5の搬送が進行して、その進行先端側端部が被処理物搬入室1のガイドプレート7からプラズマ処理室2のガイドプレート7に移されている状態においても、連続的に行われる。
Such sequential ejection and sequential stop of the levitation gas by the control function unit is such that the conveyance of the
なお、制御機能部は、場合によっては、ゲートバルブ4に最も近いガス噴出孔群9から噴出させる浮上用ガスが、他のガス噴出孔群9,……,9から噴出させる浮上用ガスよりも高い噴出圧力になるように制御することができるものであってもよい。また、ゲートバルブ4に最も近いガス噴出孔群9におけるガス噴出孔8,……,8の面積密度が他のガス噴出孔群9,……,9におけるそれよりも高くされていてもよい。
In some cases, the control function unit causes the levitation gas ejected from the gas
被処理物搬入室1において、搬送アーム24がレール28のゲートバルブ4側の端部まで移動されると(このとき、進行先端側端部が被処理物搬入室1のガイドプレート7からプラズマ処理室2のガイドプレート7に移されている)、制御機能部は、浮上用ガスの噴出を停止した後、トレー5のアーム部24aをガイド部24bに沿って上昇させ、アーム部24aの先端部分をトレー5の進行方向先端側の嵌合穴52から抜く。次に、搬送アーム24を被処理物搬入室1におけるホームポジションまで戻す。
When the
その後、アーム部24aをガイド部24bに沿って下降させ、アーム部24aの先端部分をトレー5の進行後端側の嵌合穴52に嵌合させる。そして、制御機能部は、被処理物搬入室1およびプラズマ処理室2のガイドプレート7,7のガス噴出孔群9,……,9からの浮上用ガスの上記のような順次噴出および順次停止を続けながら、搬送アーム24をレール28のゲートバルブ4側の端部まで移動させる。この2回目の搬送移動によって、トレー5および基板6は、プラズマ処理室2のガイドプレート7上のホームポジションまで搬送され、アノード電極を兼ねるガイドプレート7とその上方のカソード電極18とに挟まれた状態になる。
Thereafter, the
次に、プラズマ処理室2のガイドプレート7からの浮上用ガスの噴出を止め、トレー5をガイドプレート7上に接地させて位置決めした後、アーム部24cの先端部分をトレー5の進行後端側の嵌合穴52から抜く。そして、搬送アーム24を再び被処理物搬入室1のホームポジションまで戻した後に、上昇させていたゲートバルブ4を下降させて、被処理物搬入室1とプラズマ処理室2とを再び隔離する。
Next, after blowing out the gas for levitation from the
次いで、プラズマ処理室2に接続された真空ポンプ14(図2参照)を作動させてプラズマ処理室2を所定の真空度に維持する。そして、トレー5に搭載された基板6に、アノード電極を兼ねるガイドプレート7とその上方のカソード電極18とで所定のプラズマ処理を施す。
Next, the vacuum pump 14 (see FIG. 2) connected to the
以下、上記のようにトレー5を搬送する際の主として被処理物搬入室1およびプラズマ処理室2の圧力制御についての一例を説明する。
Hereinafter, an example of the pressure control of the workpiece carry-in
先ず、被処理物搬入室1のガイドプレート7の上に、基板6が搭載されたトレー5を載置する。このとき、被処理物搬入室1とプラズマ処理室2とはゲートバルブ4によって隔離されており、プラズマ処理室2は真空状態に維持されている。
First, the
次に、被処理物搬入室1を密閉し、真空ポンプ14を駆動して内部を排気する。その後、清浄化された被処理物搬入室1で基板6に対して所定の処理が実施される。
Next, the workpiece carrying-in
被処理物搬入室1での処理後、被処理物搬入室1を排気する。その後、ゲートバルブ4を開放して被処理物搬入室1とプラズマ処理室2とを連通させる。そして、搬送時のトレー5の浮上振動を低減するために、被処理物搬入室1とプラズマ処理室2との圧力をリークガス導入管20から窒素ガスを導入して室内圧力をほぼ等しい値まで上昇させる。
After processing in the workpiece carrying-in
その圧力は、トレー5の重量とトレー5上の基板6の重量との合計によって設定することができ、あるいは、後にガイドプレート7,7のガス噴出孔8,8からガスを噴出するための浮上用ガス供給源12のガス導入圧の1/数百〜1/数倍となるように設定することができる。
The pressure can be set by the sum of the weight of the
次に、制御機能部は、被処理物搬入室1およびプラズマ処理室2のガイドプレート7,7のガス噴出孔8,……,8から浮上用窒素ガスを噴出させることで、トレー5および基板6をガイドプレート7から浮上させる。そして、搬送アーム24をレール28に沿って搬送方向へ移動させる。このとき、制御機能部は上記のように、浮上用ガスをガイドプレート7のすべてのガス噴出孔8,……,8からいっせいに噴出させるのではなく、トレー5および基板6の浮上に関与している噴出孔群9,……,9から浮上用ガスを順次噴出させる。また、トレー5および基板6の浮上に関与しなくなった噴出孔群9,……,9からの浮上用ガスの噴出を順次停止するように制御する。
Next, the control function unit ejects the floating nitrogen gas from the gas ejection holes 8,..., 8 of the
基板6を載せたトレー5がプラズマ処理室2のガイドプレート7の直上まで搬送された後、浮上用ガス供給源12からの浮上用窒素ガスの供給を停止する。これにより、トレー5はガイドプレート7の上へ降りるので、プラズマ処理室2において所定のプラズマ処理が基板6に施される。
After the
1・・・第1真空槽(被処理物搬入室)
2・・・第2真空室(プラズマ処理室)
3・・・第3真空室(被処理物搬出室)
4・・・ゲートバルブ
5・・・被処理物(トレー)
6・・・被処理物(基板)
7・・・ガイドプレート
8・・・ガス噴出孔
9・・・ガス噴出孔群
10・・・内部溝
11・・・浮上用ガス供給管
11a・・本体部
11b・・延出部
11c・・流量調整用バルブ
12・・・浮上用ガス供給源
13・・・浮上用ガス供給バルブ
14・・・真空ポンプ
15・・・被処理物搬入用扉
16a・・開閉バルブ
16b・・圧力調整バルブ
17・・・被処理物搬出用扉
18・・・カソード電極
19・・・反応ガス導入管
20・・・リークガス導入管
21・・・コンデンサ
22・・・整合回路
23・・・高周波電源
24・・・搬送アーム
24a・・ベース部
24b・・ガイド部
24c・・アーム部
25・・・プーリ
26・・・ワイヤー
27・・・モータ
28・・・レール
29・・・スプリング
51・・・係止部
52・・・嵌合孔
1 ... 1st vacuum tank (object to be processed)
2 ... Second vacuum chamber (plasma processing chamber)
3 ... Third vacuum chamber (workpiece unloading chamber)
4 ...
6 ... Processed object (substrate)
DESCRIPTION OF
Claims (10)
複数の真空室は、少なくとも1つが板状の被処理物にプラズマ処理を行うためのプラズマ処理室であり、プラズマ処理室のガイドプレートは、プラズマ処理用アノード電極を兼ねており、このアノード電極の上方には対向状にプラズマ処理用カソード電極が設けられ、プラズマ処理室は、プラズマ処理用反応ガスを導入するための反応ガス導入部と、反応ガスを排出するための反応ガス排出部と、ガイドプレートに載置された被処理物を外力により複数の真空室の間でガイドプレートに沿って搬送する搬送機能部と、所定の制御を行う制御機能部とに接続され、
ガイドプレートにおける複数のガス噴出孔は、互いに独立した複数の噴出孔群からなり、これらの噴出孔群は、搬送方向に対して横断状に、かつ、搬送方向へ所定間隔を置いて形成されており、
制御機能部は、ゲートバルブを開放して隣接する真空室を連通させ、これらの真空室のガイドプレートにおけるガス噴出孔から浮上用ガスを噴出させ、噴出した浮上用ガスにより浮上した被処理物を搬送機能部によりガイドプレートに沿って搬送させる浮上搬送制御に際して、これらの真空室のガイドプレートにおける被処理物の浮上に関与している噴出孔群から浮上用ガスを順次噴出させるとともに、被処理物の浮上に関与しなくなった噴出孔群からの浮上用ガスの噴出を順次停止するように制御し、かつ、ゲートバルブに最も近いガス噴出孔群から噴出させる浮上用ガスが、他のガス噴出孔群から噴出させる浮上用ガスよりも高い噴出圧力になるように制御する、ことを特徴とするプラズマ処理装置。 A plurality of vacuum chambers that are adjacent to each other across an isolation gate valve that can be opened and closed, a guide plate for levitation conveyance that is provided in each vacuum chamber and has a plurality of gas ejection holes for levitation, and floats to each guide plate A gas supply source for supplying the working gas,
The plurality of vacuum chambers are plasma processing chambers for performing plasma processing on a plate-shaped workpiece, and the guide plate of the plasma processing chamber also serves as an anode electrode for plasma processing. A cathode electrode for plasma processing is provided on the upper side in an opposing manner, and the plasma processing chamber includes a reaction gas introduction portion for introducing a plasma treatment reaction gas, a reaction gas discharge portion for discharging the reaction gas, and a guide. Connected to a transport function unit that transports the workpiece placed on the plate along the guide plate between the plurality of vacuum chambers by external force, and a control function unit that performs predetermined control,
The plurality of gas ejection holes in the guide plate are composed of a plurality of ejection hole groups independent from each other, and these ejection hole groups are formed in a shape transverse to the conveyance direction and at a predetermined interval in the conveyance direction. And
The control function unit opens the gate valve to allow communication between adjacent vacuum chambers, ejects a levitation gas from the gas ejection holes in the guide plates of these vacuum chambers, and removes the workpiece that has been levitated by the ejected levitation gas. When the levitation conveyance control is carried out along the guide plate by the conveyance function unit, the levitation gas is sequentially ejected from the ejection hole groups involved in the levitation of the object to be treated in the guide plates of these vacuum chambers, and the object to be treated The buoyant gas that is controlled so as to stop the buoyant gas from the blast holes that are no longer involved in the buoyancy of the gas and to be ejected from the gas blast holes closest to the gate valve is the other gas blast holes. A plasma processing apparatus, characterized in that it is controlled so as to have an ejection pressure higher than that of a levitation gas ejected from a group .
複数の真空室は、少なくとも1つが板状の被処理物にプラズマ処理を行うためのプラズマ処理室であり、プラズマ処理室のガイドプレートは、プラズマ処理用アノード電極を兼ねており、このアノード電極の上方には対向状にプラズマ処理用カソード電極が設けられ、プラズマ処理室は、プラズマ処理用反応ガスを導入するための反応ガス導入部と、反応ガスを排出するための反応ガス排出部と、ガイドプレートに載置された被処理物を外力により複数の真空室の間でガイドプレートに沿って搬送する搬送機能部と、所定の制御を行う制御機能部とに接続され、The plurality of vacuum chambers are plasma processing chambers for performing plasma processing on a plate-shaped workpiece, and the guide plate of the plasma processing chamber also serves as an anode electrode for plasma processing. A cathode electrode for plasma processing is provided on the upper side in an opposing manner, and the plasma processing chamber includes a reaction gas introduction portion for introducing a plasma treatment reaction gas, a reaction gas discharge portion for discharging the reaction gas, and a guide. Connected to a transport function unit that transports the workpiece placed on the plate along the guide plate between the plurality of vacuum chambers by external force, and a control function unit that performs predetermined control,
ガイドプレートにおける複数のガス噴出孔は、互いに独立した複数の噴出孔群からなり、これらの噴出孔群は、搬送方向に対して横断状に、かつ、搬送方向へ所定間隔を置いて形成され、さらに、ゲートバルブに最も近いガス噴出孔群におけるガス噴出孔の面積密度は、他のガス噴出孔群におけるそれよりも高くされており、The plurality of gas ejection holes in the guide plate are composed of a plurality of ejection hole groups independent from each other, and these ejection hole groups are formed transversely to the transport direction and at predetermined intervals in the transport direction, Furthermore, the area density of the gas ejection holes in the gas ejection hole group closest to the gate valve is higher than that in the other gas ejection hole groups,
制御機能部は、ゲートバルブを開放して隣接する真空室を連通させ、これらの真空室のガイドプレートにおけるガス噴出孔から浮上用ガスを噴出させ、噴出した浮上用ガスにより浮上した被処理物を搬送機能部によりガイドプレートに沿って搬送させる浮上搬送制御に際して、これらの真空室のガイドプレートにおける被処理物の浮上に関与している噴出孔群から浮上用ガスを順次噴出させるとともに、被処理物の浮上に関与しなくなった噴出孔群からの浮上用ガスの噴出を順次停止するように制御する、ことを特徴とするプラズマ処理装置。The control function unit opens the gate valve to allow communication between adjacent vacuum chambers, ejects a levitation gas from the gas ejection holes in the guide plates of these vacuum chambers, and removes the workpiece that has been levitated by the ejected levitation gas. When the levitation conveyance control is carried out along the guide plate by the conveyance function unit, the levitation gas is sequentially ejected from the ejection hole groups involved in the levitation of the object to be treated in the guide plates of these vacuum chambers, and the object to be treated The plasma processing apparatus is characterized in that control is performed so as to sequentially stop the ejection of the levitation gas from the group of ejection holes that are no longer involved in the levitation of the gas.
ガイドプレートにおける複数のガス噴出孔を、搬送方向に対して横断状に、かつ、搬送方向へ所定間隔を置いた、互いに独立した複数の噴出孔群から構成し、浮上搬送時に、これらの噴出孔群のうち搬送中の被処理物の直下に位置するガス噴出孔群のみから浮上用ガスを噴出させることで、プラズマ処理室においては、プラズマ処理用アノード電極を兼ねているガイドプレートに対向状に設けられたプラズマ処理用カソード電極に浮上用ガスが直接当たらないようにするとともに、ゲートバルブに最も近いガス噴出孔群から噴出させる浮上用ガスが、他のガス噴出孔群から噴出させる浮上用ガスよりも高い噴出圧力になるようにすることで、ガイドプレートの端部における浮上力を向上させる、ことを特徴とするプラズマ処理装置の被処理物搬送方法。 A plurality of vacuum chambers, at least one of which is a plasma processing chamber for performing plasma processing on a plate-like workpiece, are provided adjacent to each other with an openable / closable isolation gate valve, and a plurality of vacuum chambers are provided in each vacuum chamber. The floating conveying guide plate having the floating gas ejection holes is provided, and the floating gas is ejected from the gas ejection holes provided in the guide plate to the lower surface of the workpiece placed on the guide plate. A workpiece processing method for a plasma processing apparatus, wherein the workpiece to be lifted is transported by an external force,
A plurality of gas ejection holes in the guide plate are composed of a plurality of independent ejection hole groups that are transverse to the conveyance direction and spaced apart from each other in the conveyance direction. In the plasma processing chamber, the levitation gas is ejected only from the gas ejection hole group located directly under the object to be processed in the group, so that it is opposed to the guide plate that also serves as the plasma processing anode electrode. The levitation gas is prevented from directly hitting the provided plasma processing cathode electrode, and the levitation gas ejected from the gas ejection hole group closest to the gate valve is ejected from the other gas ejection hole group. by such that the higher ejection pressure than improves levitation force at the end of the guide plate, it object to be processed in the plasma processing apparatus characterized by Method Carriage.
ガイドプレートにおける複数のガス噴出孔を、搬送方向に対して横断状に、かつ、搬送方向へ所定間隔を置いた、互いに独立した複数の噴出孔群から構成し、さらに、ゲートバルブに最も近いガス噴出孔群におけるガス噴出孔の面積密度を、他のガス噴出孔群におけるそれよりも高くし、浮上搬送時に、これらの噴出孔群のうち搬送中の被処理物の直下に位置するガス噴出孔群のみから浮上用ガスを噴出させることで、プラズマ処理室においては、プラズマ処理用アノード電極を兼ねているガイドプレートに対向状に設けられたプラズマ処理用カソード電極に浮上用ガスが直接当たらないようにするとともに、ガイドプレートの端部における浮上力を向上させる、ことを特徴とするプラズマ処理装置の被処理物搬送方法。A plurality of gas ejection holes in the guide plate are composed of a plurality of independent ejection hole groups that are transverse to the conveyance direction and spaced at a predetermined interval in the conveyance direction, and further, the gas closest to the gate valve The area density of the gas ejection holes in the ejection hole group is made higher than that in the other gas ejection hole groups, and the gas ejection holes located immediately below the workpiece being transported among these ejection hole groups during levitation transportation By ejecting the levitation gas only from the group, in the plasma processing chamber, the levitation gas does not directly hit the plasma processing cathode electrode provided opposite to the guide plate that also serves as the plasma processing anode electrode. And a method for conveying an object to be processed in a plasma processing apparatus, wherein the levitation force at the end of the guide plate is improved.
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