JP6189702B2

JP6189702B2 - プラズマ処理装置

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Inventors: 飯田　英一; 英一飯田
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Priority date: 2013-10-07
Filing date: 2013-10-07
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Also published as: JP2015076423A

Description

本発明は、半導体ウェーハ等の被加工物に対して減圧状態でプラズマ処理を施すプラズマ処理装置に関する。

半導体デバイスの製造工程では、研削加工によって薄化された半導体ウェーハを、ストリートに沿って切断することにより、デバイスが形成された領域を分割して個々のデバイスを製造している。半導体ウェーハが研削されると、半導体ウェーハの裏面（被研削面）に研削歪が残存し、分割後の各デバイスの抗折強度を低下させる原因となっている。さらに、研削後の半導体ウェーハが切削ブレードによってストリートに沿って切断されると、分割された個々のデバイスの側面に切削歪が残存し、分割後の各デバイスの抗折強度をさらに低下させていた。これらの問題を解決するために、半導体ウェーハにプラズマ処理を施すことによって、半導体ウェーハから研削歪や切削歪を除去してデバイスの抗折強度を向上させる技術が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

プラズマ処理装置にはハウジング内に上部電極と下部電極とが配置されており、処理チャンバーの側面に設けたシャッターを介して半導体ウェーハが搬入される。そして、処理チャンバー内を減圧させた状態でプラズマ発生用ガスが導入され、上部電極と下部電極との間で電圧が印加される。これにより、処理チャンバー内にプラズマが発生して、下部電極に保持された半導体ウェーハの裏面や側面がエッチングされて、研削歪や切削歪が除去される（例えば、特許文献３参照）。

特開２００４−２２１１７５号公報特開２００５−２５２１２６号公報特開２００８−０２８０２１号公報

しかしながら、上記したプラズマ処理装置においては、半導体ウェーハ等の被加工物を搬入及び搬出する際に、シャッターが開いて処理チャンバー内が外部に開放されるため、処理チャンバー内が減圧状態から大気圧に戻される。被加工物にプラズマ処理を施す際には、処理チャンバー内を大気圧から減圧する必要があり、例えば、処理チャンバー内を大気圧から２０Ｐａ以下に減圧するのに相当な時間を要していた。また、被加工物の搬入及び搬出の度に処理チャンバー内を減圧しなければならず、生産性が悪いという問題があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、処理チャンバー内に被加工物を搬入及び搬出する際に、処理チャンバー内を減圧した状態に維持することができるプラズマ処理装置を提供することを目的とする。

本発明のプラズマ処理装置は、減圧の状態で被加工物の表面をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、被加工物を処理する処理チャンバー及び該処理チャンバーへ被加工物の搬出入を行うための搬送室を有するハウジングと、該ハウジング内を減圧する第一の減圧手段と、該処理チャンバーの該搬送室側に設けられた第一の開口と、該第一の開口を開閉する第一のシャッター手段と、該処理チャンバー内に配設され被加工物を保持する被加工物保持手段と、該処理チャンバー内に配設され該被加工物保持手段に保持された被加工物にプラズマ処理を施すプラズマ処理手段と、該ハウジングの該搬送室側に隣接して配設され且つ該ハウジングに設けられた第二の開口を介して該搬送室に連通する仮置き室と、該第二の開口を開閉する第二のシャッター手段と、該仮置き室内を減圧する第二の減圧手段と、該仮置き室内に配設され被加工物を仮置きする仮置き手段と、該仮置き室の該第二の開口以外の箇所に形成され大気圧状態の外部に開口した第三の開口と、該第三の開口を開閉する第三のシャッター手段と、該ハウジングの該搬送室内に配設され、該仮置き室の該仮置き手段に載置された被加工物を該処理チャンバー内の該被加工物保持手段に搬送するとともに該被加工物保持手段に載置された被加工物を該仮置き手段に搬送する被加工物搬送手段とを備え、該被加工物搬送手段は、被加工物の外径と同等の外径を有する平坦な保持面を有し該保持面で静電吸着により被加工物を保持する保持部と、該保持部を昇降方向及び水平方向に移動させる移動部と、を備えており、該保持部の該保持面には複数の噴射孔が形成され、該噴射孔は不活性ガス供給源に連通しており、該保持部に保持された被加工物は、該処理チャンバー内の該被加工物保持手段又は該仮置き室の該仮置き手段に載置後に、該複数の噴射孔によって該保持面の全域から均一に不活性ガスを噴射させて該保持面から被加工物を離脱させること、を特徴とする。

この構成によれば、第一のシャッター手段で処理チャンバーが搬送室から遮断され、第二のシャッター手段で搬送室が仮置き室から遮断され、第三のシャッター手段で仮置き室が外部から遮断される。このため、第三のシャッター手段が開いて仮置き室が大気圧状態の外部に開放されても、第一、第二のシャッター手段によって搬送室及び処理チャンバー内の減圧状態が維持される。したがって、処理チャンバーに投入された被加工物に対して直ちにプラズマ処理を実施することができる。このように、被加工物の搬入及び搬出の際に処理チャンバー内が大気圧になることがなく、生産性を向上させることができる。また、被加工物搬送手段の保持面には、不活性ガスが噴射される複数の噴射孔が形成されている。この複数の噴射孔から不活性ガスが噴射されることで、保持面に静電吸着された被加工物を保持面から円滑に離脱させることができる。

また本発明の上記プラズマ処理装置において、該仮置き室は２以上形成されている。

本発明によれば、処理チャンバーと搬送室との間、搬送室と仮置き室との間に第一、第二のシャッター手段が設けられているため、第三のシャッター手段が開いて被加工物が搬入及び搬出される際に、処理チャンバー内を減圧した状態に維持することができる。

本実施の形態に係るプラズマ処理装置の上面模式図である。本実施の形態に係るプラズマ処理装置の側面模式図である。本実施の形態に係る被加工物搬送手段の斜視図である。本実施の形態に係る被加工物搬送手段の保持部の説明図である。本実施の形態に係るプラズマ処理装置の動作遷移図である。

以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係るプラズマ処理装置について説明する。図１は、本実施の形態に係るプラズマ処理装置の上面模式図である。なお、本実施の形態では、容量結合型プラズマ（CCP: Capacitive Coupled Plasma）のプラズマエッチング装置に本発明を適用した例について説明するが、誘導結合型プラズマ（ICP: Inductive Coupled Plasma）のプラズマ処理装置やその他各種プラズマ処理装置にも適用可能である。なお、図１においては、説明の便宜上、グラインダー及びテープマウンターの詳細構成を省略している。

図１に示すように、プラズマ処理装置２は、グラインダー３とテープマウンター４との間に配置され、グラインダー３とテープマウンター４と共に加工システム１を構成している。加工システム１は、グラインダー３からプラズマ処理装置２に研削後の被加工物Ｗが搬送され、プラズマ処理装置２で被加工物Ｗに対してプラズマ処理（プラズマエッチング）が施される。また、プラズマ処理装置２からテープマウンター４にプラズマ処理後の被加工物Ｗが搬送され、テープマウンター４で被加工物Ｗの表面から保護テープが剥離されると共に、被加工物Ｗの裏面にダイシングテープが貼着される。

このように、加工システム１では研削工程、プラズマ処理工程、転写工程の一連の工程が連続的に実施される。なお、本実施の形態に係る加工システム１は、グラインダー３、プラズマ処理装置２、テープマウンター４を備える構成としたが、この構成に限定されない。加工システム１は、少なくともプラズマ処理装置２を備えていればよく、例えば、グラインダー３、プラズマ処理装置２、テープマウンター４に加えてダイサーを備えてもよい。また、被加工物Ｗは、シリコン（Ｓｉ）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）等の半導体ウェーハであるが、プラズマ処理の対象になれば、半導体ウェーハに限定されない。

プラズマ処理装置２のハウジング１１内には、被加工物Ｗにプラズマ処理が施される処理チャンバー１２が設けられている。また、ハウジング１１には、処理チャンバー１２へ被加工物Ｗの搬出入を行うための搬送室１５が形成されている。また、搬送室１５とグラインダー３との間、搬送室１５とテープマウンター４との間には、それぞれゲートハウジング１３が設けられている。各ゲートハウジング１３には、被加工物Ｗの搬入及び搬出時にバッファ空間として機能する仮置き室１６が形成されている。被加工物Ｗは、仮置き室１６で一時的に仮置きされた後、処理チャンバー１２又は外部に向けて搬送される。

処理チャンバー１２内と搬送室１５は第一の開口２１を介して連通しており、搬送室１５と仮置き室１６は第二の開口３１を介して連通している。仮置き室１６は、第三の開口４１を介して大気圧状態の外部に開放されている。なお、第三の開口４１は、第二の開口３１に対向する箇所に形成されているが、第二の開口３１以外の箇所に大気圧状態の外部に向けて開口するように形成されていればよい。第一の開口２１は第一のシャッター手段２２によって開閉され、第二の開口３１は第二のシャッター手段３２によって開閉され、第三の開口４１は第三のシャッター手段４２によって開閉される。

処理チャンバー１２には被加工物Ｗを保持する被加工物保持テーブル（被加工物保持手段）５１が設けられ、各仮置き室１６には被加工物Ｗが仮置きされる仮置きテーブル（仮置き手段）４９が設けられている。搬送室１５には、被加工物保持テーブル５１と仮置きテーブル４９との間で被加工物Ｗを搬送する被加工物搬送手段６１が配設されている。また、ハウジング１１内、すなわち処理チャンバー１２内及び搬送室１５は第一の減圧手段１８によって常に所定圧力以下（例えば、２０Ｐａ以下）になるように減圧されている。仮置き室１６は、外部に開放されて室内の気圧が上昇する度に第二の減圧手段１９によって減圧される。

仮置き室１６における被加工物Ｗの搬入及び搬出時には、第二のシャッター手段３２が閉じられて、第三のシャッター手段４２が開かれる。これにより、仮置き室１６が減圧状態の搬送室１５から遮断された状態で、仮置き室１６が大気圧状態の外部に開放される。仮置き室１６と搬送室１５との間での被加工物Ｗの搬送時には、第三のシャッター手段４２が閉じられて、仮置き室１６の減圧後に第二のシャッター手段３２が開かれる。これにより、搬送室１５と仮置き室１６とが連通された状態で、減圧状態の搬送室１５及び仮置き室１６が大気圧状態の外部から遮断される。

搬送室１５と処理チャンバー１２との間での被加工物Ｗの搬送時には、第三のシャッター手段４２が閉じられた状態、第一、第二のシャッター手段２２、３２が開かれた状態で搬送室１５から処理チャンバー１２内に被加工物Ｗが搬送される。被加工物Ｗのプラズマ処理時には、第二のシャッター手段３２が閉じられた状態で、第一のシャッター手段２２が閉じられる。これにより、処理チャンバー１２内が搬送室１５から遮断された状態で、被加工物Ｗにプラズマ処理が実施される。なお、プラズマ処理時と並行して、仮置き室１６における被加工物Ｗの搬入及び搬出が実施されてもよい。

図２を参照して、プラズマ処理装置の詳細構成について説明する。図２は、本実施の形態に係るプラズマ処理装置の側面模式図である。なお、図２においては、被加工物の搬送方向に沿った側面模式図を示している。

図２に示すように、プラズマ処理装置２は、第一、第二、第三のシャッター手段２２、３２、４２の開閉によって、処理チャンバー１２内を減圧状態に維持したまま、被加工物Ｗを処理チャンバー１２に搬送するように構成されている。ハウジング１１内の一区画には処理チャンバー１２が配設されており、ハウジング１１内には処理チャンバー１２に隣接するように搬送室１５が形成されている。ハウジング１１の搬送室１５側の隣にはゲートハウジング１３が配設されており、ゲートハウジング１３内には仮置き室１６が形成されている。

処理チャンバー１２の搬送室１５側の側壁２３には第一の開口２１が形成されており、第一の開口２１を介して処理チャンバー１２内と搬送室１５とが連通される。ハウジング１１の仮置き室１６側の側壁３３には第二の開口３１が形成されており、第二の開口３１を介して搬送室１５と仮置き室１６とが連通される。ハウジング１１の側壁３３に対向するゲートハウジング１３の側壁４３には第三の開口４１が形成されており、第三の開口４１を介して仮置き室１６が大気圧状態の外部に連通される。

また、ハウジング１１及びゲートハウジング１３は、処理チャンバー１２から仮置き室１６に向かって段状に低くなるように形成されている。すなわち、ハウジング１１の処理チャンバー１２側の上壁２４よりも搬送室１５側の上壁３４が低く、ハウジング１１の搬送室１５側の上壁３４よりもゲートハウジング１３の上壁４４が低く形成されている。ハウジング１１の上壁２４には第一の開口２１を開閉する第一のシャッター手段２２、ハウジング１１の上壁３４には第二の開口３１を開閉する第二のシャッター手段３２、ゲートハウジング１３の上壁４４には第三の開口４１を開閉する第三のシャッター手段４２がそれぞれ設けられている。

第一のシャッター手段２２は、エアシリンダ等の第一の作動手段２６に第一のシャッター２７を連結して構成される。第二、第三のシャッター手段３２、４２も、第二、第三の作動手段３６、４６と第二、第三のシャッター３７、４７とによって同様に構成される。第一のシャッター２７は、側壁２３の外面に沿って上下動され、処理チャンバー１２の外側から第一の開口２１を開閉する。第二のシャッター３７は、側壁３３の内面に沿って上下動され、搬送室１５の内側から第二の開口３１を開閉する。第三のシャッター４７は、側壁４３の外面に沿って上下動され、仮置き室１６の外側から第三の開口４１を開閉する。

処理チャンバー１２内には、プラズマ発生手段としての下部電極５２と上部電極５３とが上下方向で対向して配設されている。下部電極５２には、下部電極５２と上部電極５３との間に高周波電圧を印加する高周波電源（不図示）に接続されている。下部電極５２の上面には、セラミック材等で形成された円板状の被加工物保持テーブル５１が取り付けられている。被加工物保持テーブル５１の上面は、被加工物Ｗを静電吸着する静電チャック式の保持面５４になっている。被加工物保持テーブル５１内には内部電極５５が埋設されており、内部電極５５は直流電圧印加手段５６に接続されている。

被加工物保持テーブル５１は、直流電圧印加手段５６から内部電極５５に電圧が印加されることで、保持面５４に生じる静電気で被加工物Ｗを吸着保持する。なお、内部電極５５は単極構造及び双極構造のいずれで構成されてもよい。上部電極５３の下面には、下部電極５２に向けてプラズマ発生用ガスを噴射するガス噴射テーブル５７が設けられている。なお、プラズマ発生用ガスとしては、例えば、フッ素系ガス（ＳＦ_６、ＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６）とヘリウム（Ｈｅ）を主体とした混合ガスが使用される。

搬送室１５には、処理チャンバー１２と仮置き室１６との間で被加工物Ｗを搬送する被加工物搬送手段６１が設けられている。被加工物搬送手段６１は、静電チャック式の保持部６３を移動部６２によって昇降方向及び水平方向に移動させるように構成されている。保持部６３には、被加工物Ｗを保持する保持面６４に静電気を生じさせる直流電圧印加手段６５が接続されている。また、保持部６３には、静電吸着した被加工物Ｗを離脱させるための離脱機構が設けられている。被加工物搬送手段６１は、移動部６２によって水平方向及び昇降方向に保持部６３を移動させている。なお、被加工物搬送手段６１の詳細については後述する。

仮置き室１６には、第二の開口３１と第三の開口４１との間に仮置きテーブル４９が配設されている。なお、仮置きテーブル４９は、被加工物Ｗが仮置き可能であればよく、被加工物Ｗを吸着保持しない構成としてもよいし、静電吸着又は真空吸着する構成としてもよい。

また、ハウジング１１には搬送室１５を減圧する第一の減圧手段１８が接続され、ゲートハウジング１３には仮置き室１６を減圧する第二の減圧手段１９が接続されている。第一の減圧手段１８によって搬送室１５と共に処理チャンバー１２内が減圧され、第二の減圧手段１９によって仮置き室１６が減圧される。第一の減圧手段１８は、処理チャンバー１２及び搬送室１５が常に所定圧力以下になるように減圧する。第二の減圧手段１９は、被加工物Ｗの搬入及び搬出によって仮置き室１６の気圧が上昇する度に仮置き室１６を減圧する。

この場合、処理チャンバー１２内及び搬送室１５は仮置き室１６よりも広く形成されているため、処理チャンバー１２及び搬送室１５を所定圧力以下（例えば、２０Ｐａ以下）まで減圧するのに時間を要する。しかしながら、処理チャンバー１２及び搬送室１５は、大気圧状態の外部に連通することがないため、一度所定圧力以下まで減圧されれば、圧力が大幅に上がることがない。よって、処理チャンバー１２内及び搬送室１５を減圧状態に維持するための第一の減圧手段１８の負荷が抑えられている。

一方、仮置き室１６は搬送室１５よりも狭く形成されているため、仮置き室１６を所定圧力以下まで短時間で減圧することができる。よって、被加工物Ｗの搬入及び搬出時に第三のシャッター４７が開いて、仮置き室１６が大気圧状態の外部に連通しても、仮置き室１６を所定圧力以下まで短時間で戻すことができる。また、仮置き室１６を減圧するための第二の減圧手段１９の負荷も抑えられている。さらに、処理チャンバー１２におけるプラズマ処理と並行して仮置き室１６の減圧を行うことで、被加工物Ｗの搬送をスムーズにして生産効率を向上させることが可能になっている。

図３及び図４を参照して、被加工物搬送手段について説明する。図３は、本実施の形態に係る被加工物搬送手段の斜視図である。図４は、本実施の形態に係る被加工物搬送手段の保持部の説明図である。なお、図４Ａは保持部の正面模式図、図４Ｂは図４ＡのＡ−Ａ線に沿う断面模式図をそれぞれ示している。

図３に示すように、被加工物搬送手段６１は、静電チャック式の保持部６３を移動部６２で水平方向及び昇降方向に移動させるように構成されている。移動部６２の基台６６からは旋回軸６７が突出しており、旋回軸６７の上端に多節リンク式のアーム部６８が設けられている。アーム部６８は、複数のリンク部材７１、７２を回転可能に連結して構成される。上段のリンク部材７１の先端には保持部６３が連結され、下段のリンク部材７２の基端には旋回軸６７が連結されている。基台６６内には、旋回軸６７を水平方向に旋回させる旋回モータ７３及び旋回軸６７を昇降させる昇降モータ７４が設けられている。アーム部６８及び旋回モータ７３によって保持部６３が水平方向に移動され、昇降モータ７４によって保持部６３が昇降方向に移動される。

図４Ａ及び図４Ｂに示すように、保持部６３は、支持板８１の一面（下面）に、被加工物Ｗを吸着保持する保持板８２を取り付けて構成される。保持板８２は、円板状に形成されており、被加工物Ｗの外径と同等の外径を有する平坦な保持面６４を有している。保持板８２内には内部電極８３が埋設されており、内部電極８３は直流電圧印加手段６５に接続されている。保持板８２は、直流電圧印加手段６５から内部電極８３に電圧が印加されることで、保持面６４に生じる静電気で被加工物Ｗを吸着保持する。なお、内部電極８３は単極構造及び双極構造のいずれで構成されてもよい。

保持面６４の全域には、保持板８２を貫通するように複数の噴射孔８４が形成されている。複数の噴射孔８４は、支持板８１に形成された内部流路８５を介して不活性ガス供給源８６に連通している。保持面６４は、被加工物Ｗを静電吸着した状態で、処理チャンバー１２内の被加工物保持テーブル５１への被加工物Ｗの載置後、又は仮置き室１６内の仮置きテーブル４９への被加工物Ｗの載置後に（図５Ｃ参照）、複数の噴射孔８４から不活性ガス（例えば、窒素ガス）を噴射する。これにより、保持面６４に生じた静電気を除去して保持面６４から被加工物Ｗを離脱させ易くしている。また、保持面６４の全域から均一に不活性ガスが噴射されるため、薄い被加工物Ｗであっても離脱時の損傷が抑えられる。

図５を参照して、プラズマ処理装置の動作について説明する。図５は、本実施の形態に係るプラズマ処理装置の動作遷移図である。なお、図５においては、グラインダーから搬入された被加工物が処理チャンバーにおいてプラズマ処理されるまでの動作遷移を示している。ここでは、プラズマ処理後の被加工物が処理チャンバーからテープマウンターに搬出されるまでの動作遷移については、図示を省略している。また、図５ではプラズマ処理装置の動作の一例を示しており、この例に限定されるものではない。

図５Ａに示すように、初期状態では、第一のシャッター２７が開かれており、処理チャンバー１２内と搬送室１５とが第一の開口２１を介して連通している。また、第二のシャッター３７が閉じられており、搬送室１５は仮置き室１６から遮断されている。さらに、第三のシャッター４７が閉じられており、仮置き室１６は外部から遮断されている。そして、第一の減圧手段１８によって処理チャンバー１２内と搬送室１５とが所定圧力以下まで減圧され、第二の減圧手段１９によって仮置き室１６が所定圧力以下まで減圧されている。

次に、図５Ｂに示すように、第三のシャッター４７が開いて、グラインダー３（図１参照）から研削後の被加工物Ｗが被研削面８７（裏面）を上方に向けた状態で仮置きテーブル４９に載置される。これにより、仮置き室１６が第三の開口４１を通じて外部に開放され、仮置き室１６の気圧が大気圧となる。このとき、第二のシャッター３７が閉じられているため、処理チャンバー１２及び搬送室１５が大気圧状態の仮置き室１６から遮断されて処理チャンバー１２内及び搬送室１５の気圧が上昇することがない。よって、被加工物Ｗの搬入時においても処理チャンバー１２内及び搬送室１５の減圧状態を維持することができる。

次に、図５Ｃに示すように、第三のシャッター４７が閉じられて、仮置き室１６が第二の減圧手段１９によって所定圧力以下まで減圧される。このとき、仮置き室１６は搬送室１５や処理チャンバー１２と比べて容積が小さいため短時間で所定圧力以下まで減圧される。その後、第二のシャッター３７が開いて、搬送室１５と仮置き室１６とが第二の開口３１を介して連通する。そして、被加工物搬送手段６１の保持部６３が仮置きテーブル４９上の被加工物Ｗに近づけられ、保持部６３が被加工物Ｗに接触した状態で直流電圧印加手段６５から保持部６３に直流電圧が印加される。これにより、被加工物Ｗが保持部６３に静電吸着され、仮置きテーブル４９から被加工物Ｗがピックアップされる。

次に、図５Ｃの二点鎖線に示すように、被加工物搬送手段６１によって仮置き室１６から処理チャンバー１２に向けて被加工物Ｗが搬送される。被加工物Ｗが保持部６３によって被加工物保持テーブル５１に載置されると、直流電圧印加手段６５からの直流電圧が停止される一方で、直流電圧印加手段５６から被加工物保持テーブル５１に直流電圧が印加される。これにより、被加工物Ｗが被加工物保持テーブル５１に静電吸着される。この状態で、保持部６３の複数の噴射孔８４（図４参照）から不活性ガスが噴射されて、保持部６３から被加工物Ｗが離脱される。保持部６３全域の複数の噴射孔８４から均一に不活性ガスが噴射されるため、不活性ガスの噴射時に被加工物Ｗに生じるダメージが抑えられている。よって、被加工物Ｗが薄く加工されていても保持部６３からの離脱時に破損することがない。

次に、図５Ｄに示すように、第一のシャッター２７が閉じられて、処理チャンバー１２内が搬送室１５から遮断される。被加工物保持テーブル５１には、被研削面８７を上方に向けた状態で被加工物Ｗが保持されており、上部電極５３の下面に設けられたガス噴射テーブル５７からプラズマ発生用ガスが噴射される。そして、上部電極５３と下部電極５２との間で高周波電圧が印加される。この結果、下部電極５２と上部電極５３との間でプラズマが発生し、被加工物Ｗの被研削面８７にプラズマが作用して被加工物Ｗの被研削面８７がプラズマエッチングされる。これにより、被加工物Ｗに残存した研削歪が除去され、被加工物Ｗの抗折強度が向上される。

被加工物Ｗに対するプラズマ処理が完了すると、図５Ａ−図５Ｄの逆の手順によって被加工物Ｗの搬出処理が実施される。ここでは、図５におけるグラインダー３側の仮置き室１６をテープマウンター４側の仮置き室１６として説明する（図１参照）。この場合、第一、第二のシャッター３７、４７が開いて、処理チャンバー１２からテープマウンター４側の仮置き室１６に被加工物Ｗが搬送される（図５Ｃ参照）。そして、第二のシャッター３７が閉じた状態で第三のシャッター４７が開いて、テープマウンター４側の仮置き室１６内の被加工物Ｗがテープマウンター４に搬出される（図５Ｂ参照）。このように、被加工物Ｗの搬出時においても、処理チャンバー１２及び搬送室１５が大気圧状態の仮置き室１６から遮断されるため、処理チャンバー１２内及び搬送室１５の減圧状態を維持することができる。

なお、図５においては、説明の便宜上、プラズマ処理装置２に対して単一の被加工物Ｗが投入される場合について説明したが、実際にはプラズマ処理装置２に対して複数の被加工物Ｗが連続的に投入される。この場合、プラズマ処理と並行して、仮置き室１６において被加工物Ｗの搬入及び搬出が実施される。例えば、図１に示すように、処理チャンバー１２で被加工物Ｗがプラズマ処理されている間に、グラインダー３から仮置き室１６に次の被加工物Ｗが搬入されると共に仮置き室１６からテープマウンター４に先の被加工物Ｗが搬出される。

以上のように、本実施の形態に係るプラズマ処理装置２によれば、第一のシャッター手段２２で処理チャンバー１２が搬送室から遮断され、第二のシャッター手段３２で搬送室が仮置き室１６から遮断され、第三のシャッター手段４２で仮置き室１６が外部から遮断される。このため、第三のシャッター手段４２が開いて仮置き室１６が大気圧状態の外部に開放されても、搬送室１５及び処理チャンバー１２内の減圧状態が維持される。したがって、処理チャンバー１２に投入された被加工物Ｗに対して直ちにプラズマ処理を実施することができる。このように、被加工物Ｗの搬入及び搬出の際に処理チャンバー１２内が大気圧になることがなく、生産性を向上させることができる。また、被加工物搬送手段６１の保持面５４には、不活性ガスが噴射される複数の噴射孔８４が形成されている。この複数の噴射孔８４から不活性ガスが噴射されることで、保持面５４に静電吸着された被加工物Ｗを保持面５４から円滑に離脱させることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記した実施の形態において、プラズマ処理装置２がグラインダー３側のゲートハウジング１３とテープマウンター４側のゲートハウジング１３を備える構成としたが、この構成に限定されない。プラズマ処理装置２は単一のゲートハウジング１３を備える構成としてもよい。

また、上記した実施の形態において、被加工物搬送手段６１の保持部６３は、保持面６４の全域に複数の噴射孔８４が形成される構成としたが、この構成に限定されない。複数の噴射孔８４は保持面６４から被加工物Ｗを離脱させることができればよく、例えば、複数の噴射孔８４は、被加工物Ｗの外周及び中央に対応した位置に形成されてもよい。

以上説明したように、本発明は、処理チャンバー内に被加工物を搬入及び搬出する際に、処理チャンバー内を減圧した状態に維持することができるという効果を有し、特に、半導体ウェーハを減圧状態でプラズマエッチングするプラズマ処理装置に有用である。

２プラズマ処理装置
１１ハウジング
１２処理チャンバー
１３ゲートハウジング
１５搬送室
１６仮置き室
１８第一の減圧手段
１９第二の減圧手段
２１第一の開口
２２第一のシャッター手段
３１第二の開口
３２第二のシャッター手段
４１第三の開口
４２第三のシャッター手段
４９仮置きテーブル（仮置き手段）
５１被加工物保持テーブル（被加工物保持手段）
６１被加工物搬送手段
６２移動部
６３保持部
６４保持面
８４噴射孔
８６不活性ガス供給源
Ｗ被加工物

Claims

減圧の状態で被加工物の表面をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、
被加工物を処理する処理チャンバー及び該処理チャンバーへ被加工物の搬出入を行うための搬送室を有するハウジングと、該ハウジング内を減圧する第一の減圧手段と、該処理チャンバーの該搬送室側に設けられた第一の開口と、該第一の開口を開閉する第一のシャッター手段と、該処理チャンバー内に配設され被加工物を保持する被加工物保持手段と、該処理チャンバー内に配設され該被加工物保持手段に保持された被加工物にプラズマ処理を施すプラズマ処理手段と、該ハウジングの該搬送室側に隣接して配設され且つ該ハウジングに設けられた第二の開口を介して該搬送室に連通する仮置き室と、該第二の開口を開閉する第二のシャッター手段と、該仮置き室内を減圧する第二の減圧手段と、該仮置き室内に配設され被加工物を仮置きする仮置き手段と、該仮置き室の該第二の開口以外の箇所に形成され大気圧状態の外部に開口した第三の開口と、該第三の開口を開閉する第三のシャッター手段と、該ハウジングの該搬送室内に配設され、該仮置き室の該仮置き手段に載置された被加工物を該処理チャンバー内の該被加工物保持手段に搬送するとともに該被加工物保持手段に載置された被加工物を該仮置き手段に搬送する被加工物搬送手段とを備え、
該被加工物搬送手段は、被加工物の外径と同等の外径を有する平坦な保持面を有し該保持面で静電吸着により被加工物を保持する保持部と、該保持部を昇降方向及び水平方向に移動させる移動部と、を備えており、
該保持部の該保持面には複数の噴射孔が形成され、該噴射孔は不活性ガス供給源に連通しており、
該保持部に保持された被加工物は、該処理チャンバー内の該被加工物保持手段又は該仮置き室の該仮置き手段に載置後に、該複数の噴射孔によって該保持面の全域から均一に不活性ガスを噴射させて該保持面から被加工物を離脱させること、を特徴とするプラズマ処理装置。
該仮置き室は２以上形成されていることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。