JP6473974B2

JP6473974B2 - プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法

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Publication number: JP6473974B2
Application number: JP2016194764A
Authority: JP
Inventors: 岩井　哲博; 哲博岩井; 基子原
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2019-02-27
Anticipated expiration: 2036-09-30
Also published as: US10734203B2; JP2018056532A; US20180096824A1; CN107887248B; CN107887248A

Description

本発明は、プラズマを利用して、基板に対してクリーニングやエッチングを行うプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法に関し、詳細には、搬送キャリアに保持された基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法に関する。

プラズマ処理装置は、一般に、箱型の蓋と電極体を有するベースとを備える。蓋は昇降可能であり、電極体にプラズマ処理の対象物（基板）を載置した後、蓋を下降して、蓋とベースとを密着させることにより、密閉空間が形成される。形成された密閉空間内を減圧して、プロセスガスを供給するとともに、電極体に高周波電力を印加することにより、密閉空間にプラズマが発生する。これにより、電極体に載置された基板がプラズマ処理される。

基板を電極体に載置する方法として、特許文献１には、エンドエフェクタを用いることが教示されている。基板は、エンドエフェクタに支持された状態で電極体に載置される。その後、エンドエフェクタを引き抜いて、基板を電極体上に直接、載置している。

特表２０１０−５０２０１６号公報

搬送等における基板のハンドリング性向上のために、保持シートと、保持シートの外周部に配置されるフレームと、を備える搬送キャリアに基板を貼り付けた状態で、プラズマ処理が行われる場合がある。この場合、フレームがプラズマに直接晒されると、加熱されて、損傷したり、変形（例えば、波打ち等）が生じたりする。損傷したフレームは交換されることになるが、コストがかかるとともに、生産性が低下する。また、フレームが変形すると、載置面に対して基板の浮き上がりが生じる場合がある。この場合、基板の浮き上がり部とその他の部分とでプラズマ処理が不均一になって、加工形状のばらつきや未処理部が発生する。さらに、浮き上がり部において局所的な温度上昇が発生したり、異常放電が発生する場合がある。

そのため、このようなプラズマ処理装置内のプラズマ処理ステージの上方には、カバーが備えられている。プラズマ処理の際に、カバーはフレームを覆って、フレームがプラズマに曝されないようにする。カバーは開口を備えており、基板は開口から露出して、プラズマに曝される。このようなカバーは、通常、蓋の昇降とは独立した昇降機構を備える。

本発明の一局面は、搬送キャリアに保持された基板を載置する載置面を備える電極体および前記電極体を支持する基体を有するベースと、前記ベースに対して昇降可能な蓋と、を備え、前記蓋が下降して、前記基体と密着することにより形成される密閉空間にプラズマを発生させて、前記載置面に載置された前記基板のプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、前記搬送キャリアは、保持シートと、前記保持シートの外周部に配置されるフレームと、を備えており、前記基板は、前記保持シートに保持されているとともに、前記保持シートを介して前記載置面に載置され、さらに、前記電極体の周囲に沿って配置され、前記フレームを位置決めするガイドと、前記蓋と一体に設けられ、前記密閉空間が形成されているときに、少なくとも前記搬送キャリアの前記フレームを覆うカバーと、を備える、プラズマ処理装置に関する。

本発明の他の一局面は、搬送キャリアに保持された基板を載置する載置面を備える電極体および前記電極体を支持する基体を有するベースと、前記ベースに対して昇降可能な蓋と、を密着させることにより形成される密閉空間にプラズマを発生させて、前記載置面に載置された前記基板をプラズマ処理するプラズマ処理方法であって、前記搬送キャリアは、保持シートと、前記保持シートの外周部に配置されるフレームと、を備えており、前記基板を保持する前記搬送キャリアを準備する準備工程と、前記搬送キャリアを、前記載置面から離間しており、かつ、前記載置面に対向する位置に、搬入する搬入工程と、前記フレームを前記電極体の周囲に配置されるガイドに沿わせながら、搬入された前記搬送キャリアを前記載置面に向けて移動させるとともに、前記基板を、前記保持シートを介して前記載置面に載置する載置工程と、前記載置工程の後、前記蓋を下降させて、前記密閉空間を形成する密閉工程と、を備え、前記密閉工程では、前記フレームが、前記蓋と一体に設けられたカバーにより覆われる、プラズマ処理方法に関する。

本発明のプラズマ処理装置によれば、蓋を下降させる操作（工程）により、同時にカバーが下降する。よって、生産性および歩留まりがともに向上する。

本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置の蓋およびベース、さらには基板をそれぞれ模式的に示す斜視図（（ａ）〜（ｃ））である。本発明の一実施形態に係る、密閉空間が形成されている状態のプラズマ処理装置を概略的に示す断面図である。本発明の一実施形態に係る基板を保持した搬送キャリアを概略的に示す上面図（ａ）およびそのＢ−Ｂ線での断面図（ｂ）である。図２に示されたプラズマ処理装置のガイド近傍を概略的に示す断面図（（ａ）および（ｂ））である。（ａ）はガイドが上昇位置にある場合を示し、（ｂ）はガイドが下降位置にある場合を示す。本発明の第２実施形態に係るプラズマ処理装置のガイド近傍を概略的に示す断面図（（ａ）および（ｂ））である。（ａ）はガイドが上昇位置にある場合を示し、（ｂ）はガイドが下降位置にある場合を示す。本発明の第３実施形態に係るプラズマ処理装置のガイド近傍を概略的に示す断面図（（ａ）および（ｂ））である。（ａ）はガイドが上昇位置にある場合を示し、（ｂ）はガイドが下降位置にある場合を示す。本発明の実施形態に係るプラズマ処理方法の各工程におけるプラズマ処理装置を模式的に示す断面図である（（ａ）〜（ｃ））。

本発明に係るプラズマ処理装置は、基板を載置する載置面を備える電極体および電極体を支持する基体を有するベースと、蓋と、を備える。蓋はベースに対して昇降可能であり、蓋が下降して、基体と密着することにより、密閉空間（以下、チャンバと称す場合がある）が形成される。チャンバ内にプラズマを発生させて、載置面に載置された基板のプラズマ処理を行う。

基板は、搬送キャリアに保持された状態で載置面に載置される。搬送キャリアは、保持シートと、保持シートの外周部に配置されるフレームと、を備えており、基板は、保持シートに貼り付けられて、搬送キャリアに保持されている。つまり、基板は、保持シートを介して載置面に載置される。基板は、搬送キャリアとともにアームにより搬送される。搬送キャリアが、載置面から離間し、かつ、載置面に対向する位置に到着すると、例えば、後述するガイドに受け渡され、ガイドが下降することにより載置面に載置される。

プラズマ処理装置は、少なくとも搬送キャリアのフレームを覆うことのできるカバーを備える。カバーは、蓋と一体に設けられており、蓋を下降させると、カバーも下降する。つまり、密閉空間が形成されているとき、少なくともフレームは、カバーによって覆われている。そのため、プラズマによるフレームの損傷および変形が抑制される。また、蓋を下降させて密閉空間を形成する操作によって、同時にフレームが覆われる。よって、生産性および歩留まりが向上する。

プラズマ処理装置は、さらに、ガイドを備える。ガイドは、搬送キャリアのフレームを位置決めすることにより、載置面に載置される基板を位置決めする。これにより、基板は、保持シートを介して、載置面の所定の位置に高精度で載置される。よって、フレームを、カバーによって確実に覆うことができるため、フレームの損傷および変形を抑制する効果が高まる。加えて、基板の位置が定まるため、高精度のプラズマ処理を行うことができる。

ガイドは、電極体の周囲に沿って配置されており、蓋に対向する第１主面と、基体に対向する第２主面と、電極体の側面に面するガイド面と、を備える。密閉空間が形成されていないとき、ガイド面の少なくとも一部は、載置面から蓋側に突出している。よって、突出したガイド面にフレームを沿わせながら、搬送キャリアは載置面に向けて移動する。

［第１実施形態］
以下、図１および図２を参照しながら、第１実施形態に係るプラズマ処理装置について、具体的に説明する。
図１は、プラズマ処理装置１００の蓋１２０およびベース１１０、さらには基板３００を、それぞれ模式的に示す斜視図である。図１（ａ）は蓋１２０を示し、図１（ｂ）は、搬送キャリア５００に保持された基板３００を示し、図１（ｃ）はベース１１０を示している。図２は、密閉空間が形成されている状態のプラズマ処理装置１００を概略的に示す断面図である。

プラズマ処理装置１００は、ベース１１０および蓋１２０を備える。蓋１２０は、天井部および天井部の周囲から延出する側壁を有する箱型であり、蓋１２０の側壁の端面とベース１１０の周縁（基体１１１）とが密着することにより、内部に、例えば箱型のチャンバが形成される。

ベース１１０は、蓋１２０と対向する面に電極体１１２を備える。電極体１１２は、電源部４００と接続されている。プロセスガスの存在下で、電源部４００から電極体１１２に高周波電力を印加することにより、チャンバ内にプラズマが発生する。蓋１２０は、ベース１１０が具備する電極体１１２の対極としての機能を有している。電源部４００は、例えば高周波電源４０１と、自動整合器４０２とで構成されている。自動整合器４０２は、電極体１１２と蓋１２０との間に印加される高周波の反射波による干渉を防止する作用を有する。

チャンバ内は、チャンバと連通する排気口１１７を介して、減圧雰囲気に維持可能である。排気口１１７は、図示しない真空吸引手段と連通している。真空吸引手段は、真空ポンプ、排気配管、圧力調整バルブなどで構成されている。基体１１１の蓋１２０との当接面には、シール部材１１６が設けられ、チャンバ内の密閉性が高められる。なお、図示しないが、プラズマ処理装置１００は、プラズマ原料となるプロセスガスをチャンバ内に導入するためのガス供給手段を具備する。ガス供給手段は、アルゴン、酸素、窒素などのプロセスガスを供給するガスボンベ、チャンバ内にプロセスガスを導入する配管などで構成されている。

基板３００のチャンバ内への搬入時およびチャンバ外への搬出時には、蓋１２０をベース１１０から離間させて、チャンバが開放される（図７（ａ）および（ｂ）参照）。一方、基板３００をプラズマ処理する際には、蓋１２０と基体１１１とを密着させて、チャンバが閉じられる（図７（ｃ）参照）。チャンバの開閉は、蓋１２０が昇降することにより行われる。蓋１２０の昇降は、図示しない所定の駆動源によって制御される。

電極体１１２は、絶縁部材１１４を介して、基体１１１に支持されている。電極体１１２は、導電性材料（導体）で形成されており、基板３００が載置される載置面１１２Ｘを備える。電極体１１２の側面は、その全周に亘って図示しない絶縁部材で覆われており、後述するガイド１３０と絶縁される。電極体１１２は、複数の電極体の積層体であってもよい。

搬送キャリア５００は、図３に示すように、フレーム５２０と保持シート５１０とを備えている。保持シート５１０は、一方の面（後述する粘着面５１０Ｘ）に粘着剤を有し、粘着剤によりフレーム５２０に固定され、フレーム５２０の開口を覆っている。基板３００は、保持シート５１０に貼着されることにより、搬送キャリア５００に保持される。なお、図示例では、フレーム５２０の開口および基板３００が共に円形である場合を示しているが、これに限定されるものではない。図３（ａ）は、基板３００を保持した搬送キャリア５００を概略的に示す上面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＢ−Ｂ線での断面図である。

フレーム５２０は、基板３００の全体と同じかそれ以上の面積の開口を有した枠体であり、所定の幅および略一定の薄い厚みを有している。フレーム５２０は、保持シート５１０および基板３００を保持し、搬送できる程度の剛性を有している。

フレーム５２０の開口の形状は特に限定されないが、例えば、円形や、矩形、六角形など多角形であってもよい。フレーム５２０には、位置決めのためのコーナーカット５２０ａや図示しないノッチ等が設けられていてもよい。フレーム５２０の材質としては、例えば、アルミニウムおよびステンレス鋼などの金属や、樹脂などが挙げられる。フレーム５２０の一方の面には、保持シート５１０の一方の面の外周縁付近が貼着される。

保持シート５１０は、例えば、粘着剤を有する面（粘着面５１０Ｘ）と粘着剤を有しない面（非粘着面５１０Ｙ）とを備えている。粘着面５１０Ｘの外周縁は、フレーム５２０の一方の面に貼着しており、フレーム５２０の開口を覆っている。また、粘着面５１０Ｘのフレーム５２０の開口から露出した部分には、基板３００が貼着される。粘着面５１０Ｘは、紫外線の照射によって粘着力が減少する粘着成分からなることが好ましい。プラズマ処理後に紫外線照射を行うことにより、基板３００を、粘着面５１０Ｘから容易に剥離することができるためである。例えば、保持シート５１０は、ＵＶ硬化型アクリル粘着剤とポリオレフィン製の基材とから構成されていてもよい。

蓋１２０の本体部分（蓋本体１２１）には、カバー１２３が一体に設けられている。カバー１２３は、密閉空間が形成されているとき、少なくともフレーム５２０を覆うことのできる部材である。カバー１２３によってフレーム５２０が覆われた状態で、プラズマ処理が行われる。よって、フレーム５２０のプラズマ照射による損傷および変形が抑制されながら、基板３００に対して所望のプラズマ処理が行われる。密閉空間において、カバー１２３は、図示例のように、フレーム５２０とともに、保持シート５１０の少なくとも一部を覆っていてもよい。また、上記のとおり、カバー１２３は蓋１２０と一体に設けられているため、蓋１２０の下降により、密閉空間が形成されるとともに、カバー１２３によって、フレーム５２０が覆われる。そのため、生産性を損なうことなく、フレーム５２０の被覆が行われる。

カバー１２３は、第１付勢手段１２４を介して、蓋本体１２１に連結されていることが好ましい。操作ミス等により、搬送キャリア５００が電極体１１２の上方にある状態で蓋１２０が下降した場合や、載置面１１２Ｘの外縁近傍に異物が置かれた状態で蓋１２０が下降した場合であっても、第１付勢手段１２４が衝撃を吸収することにより、カバー１２３の破損が抑制され易くなるためである。また、密閉空間において、カバー１２３がフレーム５２０あるいは基板３００と接触している場合、カバー１２３と蓋本体１２１との間に第１付勢手段１２４が介在していると、カバー１２３は、適切な圧力でフレーム５２０あるいは基板３００を押圧することができる。よって、フレーム５２０あるいは基板３００を損傷させることなく、これらの反りを規制することができる。第１付勢手段１２４としては特に限定されないが、例えば、バネが挙げられる。第１付勢手段１２４の数および配置も特に限定されず、カバー１２３の形状等に応じて設定すればよい。図示例のようにカバー１２３が枠状体である場合、複数の第１付勢手段１２４を等間隔に配置することが好ましい。

カバー１２３の形状は特に限定されず、フレーム５２０の変形を効果的に抑制できる点で、フレーム５２０に対応する形状（例えば、図１に示すような枠状）であることが好ましい。このとき、カバー１２３は、フレーム５２０の内径と同じか、それよりも小さな内径を有し、フレーム５２０の外径と同じか、それよりも大きな最大外径を有している。

密閉空間が形成されているとき、図２および図４（ｂ）に示すように、カバー１２３は、フレーム５２０に接触していなくてもよい。カバー１２３はプラズマに曝されるため、加熱され易いが、この場合、カバー１２３の熱はフレーム５２０に伝達され難い。よって、熱によるフレーム５２０の変形や損傷がさらに抑制される。さらに、密閉空間が形成されているとき、カバー１２３は、保持シート５１０および基板３００に接触していない。よって、熱による保持シート５１０および基板３００の変形や損傷も抑制される。図４は、図２に示されたプラズマ処理装置１００のガイド１３０近傍を概略的に示す断面図である。図４において、ガイド１３０は昇降可能であり、図４（ａ）はガイド１３０が上昇位置にある場合を示し、図４（ｂ）はガイド１３０が下降位置にある場合を示している。ガイド１３０が上昇位置にあるとは、ガイド１３０の第１主面１３０Ｘが載置面１１２Ｘから蓋１２０側に突出している状態をいう。ガイド１３０が下降位置にあるとは、ガイド１３０の第１主面１３０Ｘが上昇位置よりもベース１１０側にある状態をいう。

電極体１１２の周囲には、ガイド１３０が配置されている。ガイド１３０は、フレーム５２０を位置決めすることにより、搬送キャリア５００に保持された基板３００を位置決めする。ガイド１３０は、蓋１２０に対向する第１主面１３０Ｘと、基体１１１に対向する第２主面１３０Ｙと、電極体１１２の側面に面するガイド面１３０Ｚと、を備える。ガイド面１３０Ｚが電極体１１２の側面に面するとは、ガイド１３０を載置面１１２Ｘの法線方向に移動させたときに描かれるガイド面１３０Ｚの軌跡の少なくとも一部と、電極体１１２の側面とが、対向することをいう。

本実施形態では、フレーム５２０の外径が載置面１１２Ｘよりも大きい。そのため、ガイド面１３０Ｚは、フレームの外周に沿ったガイド部１３０Ｚａと、フレームを支持する支持面１３０Ｚｓと、を備えるとともに、ガイド１３０は、電極体１１２に対して昇降可能である。

少なくとも密閉空間が形成されていないとき、ガイド１３０は上昇位置にあり、図４（ａ）に示すように、ガイド部１３０Ｚａの少なくとも一部は、載置面１１２Ｘよりも蓋１２０側にある。支持面１３０Ｚｓも、載置面１１２Ｘよりも蓋１２０側にある。搬送キャリア５００は、例えばアーム２００（図７（ａ）参照）によって支持された状態でチャンバ内に搬入される。アーム２００は、支持面１３０Ｚｓにフレーム５２０が支持されるように、搬送キャリア５００をガイド１３０に受け渡す。

ガイド１３０に受け渡された搬送キャリア５００のフレーム５２０は、ガイド部１３０Ｚａに規制された状態で、支持面１３０Ｚｓに支持される。そして、この状態を維持したまま、ガイド１３０は下降位置まで降下する。ガイド１３０が下降位置に到達すると、図４（ｂ）に示すように、支持面１３０Ｚｓとフレーム５２０とは非接触状態になって、基板３００が載置面１１２Ｘに載置される。そのため、基板３００は、精度よく載置面１１２Ｘの所定の位置に載置される。よって、カバー１２３によって、フレーム５２０を確実に覆うことができる。さらに、基板３００の位置が定まるため、プラズマ処理の精度も高まる。

ガイド１３０の昇降は、ガイド１３０と基体１１１との間に介在する第２付勢手段１３１により行われる。第２付勢手段１３１への負荷は、蓋１２０に一体に設けられた連動手段１２２により行われる。密閉空間が形成されているとき、ガイド１３０は連動手段１２２により下降位置に押し下げられて、基板３００は、保持シート５１０を介して載置面１１２Ｘに載置される。連動手段１２２は、例えば、蓋１２０の内壁面に装着された突起部材である。突起部材の形状は特に限定されない。

基板３００を載置面１１２Ｘに載置する際、載置面１１２Ｘと保持シート５１０の間に空気が入り込むため、両者間の摩擦が小さくなる。そのため、通常、搬送キャリア５００は、載置面１１２Ｘ上において横滑りし易い。しかし、この構成によれば、搬送キャリア５００は、フレーム５２０の側面がガイド１３０で規制された状態で載置面１１２Ｘに載置されるため、搬送キャリア５００の載置面１１２Ｘに対する位置ずれは抑制される。

さらに、連動手段１２２を蓋１２０に一体に設けているため、蓋１２０を下降させる操作により、カバー１２３の下降によるフレーム５２０の被覆に加えて、ガイド１３０の下降による基板３００の載置が達成される。よって、高精度のプラズマ処理を、高い生産性で行うことができる。

ガイド部１３０Ｚａは、第１主面１３０Ｘから支持面１３０Ｚｓに向かって傾斜している。この場合、搬送キャリア５００を最初に受け入れる第１主面１３０Ｘとガイド面１３０Ｚとの境界は、支持面１３０Ｚｓよりも十分外側に設けられる。よって、アーム２００が、所定の位置から多少ずれた位置に進入した場合であっても、基板３００を位置精度良く、載置面１１２Ｘの所定の位置に載置することができる。ガイド部１３０Ｚａは、第１主面１３０Ｘの法線に沿って形成されていてもよい。また、図示例において、支持面１３０Ｚｓと第２主面１３０Ｙとは平行であるが、これに限定されない。

ガイド１３０の形状および配置は、特に限定されない。搬送キャリア５００の搬送にアームを用いる場合、アームの進入および退避の妨げにならないような形状および配置であればよい。第２付勢手段１３１としては特に限定されないが、例えば、バネが挙げられる。第２付勢手段１３１の数および配置も特に限定されず、ガイド１３０の形状等に応じて設定すればよい。

プラズマ処理装置１００を構成する各部材の材質は特に限定されないが、カバー１２３、基体１１１および連動手段１２２等のプラズマ処理中にプラズマに曝される部材は、通常、硬度の高い絶縁材料で形成される。絶縁材料としては、例えば、アルミナ、シリカなどの金属酸化物、窒化珪素、窒化アルミニウムなどの金属窒化物、その他の絶縁性セラミック材料等が挙げられる。各付勢手段１２４、１３１およびガイド１３０等は、強度、軽量化および加工性などの理由から、アルミニウム、ステンレス鋼などの導電性材料（導体）で形成される。導体としては、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属材料が挙げられる。このような導体により形成される部材は、その表面が絶縁加工（例えば、硬質アルマイト処理加工）されていてもよい。

本実施形態では、密閉空間が形成されているとき、カバー１２３と、保持シート５１０、フレーム５２０および基板３００とが非接触である場合を示したが、これに限定されない。密閉空間が形成されているとき、カバー１２３と、フレーム５２０または基板３００とは接触していてもよい。なお、接触による損傷を抑制する観点から、カバー１２３と保持シート５１０とは、非接触であることが好ましい。
以下、図面を参照しながら、密閉空間が形成されているとき、カバー１２３と、フレーム５２０または基板３００とが接触する場合について説明する。

［第２実施形態］
第２実施形態は、図５（ｂ）に示すように、密閉空間が形成されているとき、カバー１２３とフレーム５２０とが接触していること以外、第１実施形態と同じである。この実施形態は、フレーム５２０に反りがある場合に特に有用である。フレーム５２０が反っている場合、反ったフレームに固定された保持シート５１０に保持された基板３００も、反ってしまう場合がある。カバー１２３によって、フレーム５２０の反りが規制されるため、これに伴って基板３００の反りも規制される。図５（ａ）は、ガイド１３０が上昇位置にある（密閉空間が形成されていない）場合を示している。

［第３実施形態］
第３実施形態は、図６（ｂ）に示すように、密閉空間が形成されているとき、カバー１２３と基板３００とが接触していること以外、第１実施形態と同じである。この実施形態は、基板３００に反りがある場合に特に有用である。カバー１２３によって、基板３００の反りがより効果的に規制されるためである。図６（ａ）は、ガイド１３０が上昇位置にある（密閉空間が形成されていない）場合を示している。

次に、プラズマ処理装置１００を用いて、基板３００をプラズマ処理する方法について説明する。
本実施形態のプラズマ処理方法は、保持シートに基板を貼着して、基板を保持する搬送キャリアを準備する準備工程と、搬送キャリアを、載置面から離間しており、かつ、載置面に対向する位置に、搬入する搬入工程と、搬入された搬送キャリアを、フレームを電極体の周囲に配置されるガイドに沿わせながら、載置面に向けて移動させるとともに、基板を、保持シートを介して載置面に載置する載置工程と、載置工程の後、蓋を下降させて、密閉空間を形成する密閉工程と、を備える。密閉工程では、密閉空間の形成とともに、蓋と一体に設けられたカバーにより、フレームを覆う。

以下、図７を参照しながら、第１実施形態のプラズマ処理装置１００を用いた場合のプラズマ処理方法について詳細に説明する。
（準備工程）
搬送キャリア５００の保持シート５１０に基板３００を貼着して、基板３００を保持する搬送キャリア５００を準備する。

（搬入工程）
図７（ａ）に示すように、チャンバが開放された状態で、チャンバ内に基板３００を保持した搬送キャリア５００（以下、単に搬送キャリア５００とする）を搬入する。搬送キャリア５００は、例えばアーム２００により支持された状態で、チャンバ内に搬入される。搬送キャリア５００は、アーム２００に支持されながら、載置面１１２Ｘから離間しており、かつ、載置面１１２Ｘと対向する位置まで搬送される。このとき、ガイド１３０は、第２付勢手段１３１からの付勢力によって押し上げられており、上昇位置にある。

（載置工程および密閉工程）
搬送キャリア５００が載置面１１２Ｘと対向する位置まで搬送されると、アーム２００の下降が開始される。フレーム５２０の底面がガイド１３０の支持面１３０Ｚｓに支持されるまで、アーム２００を下降させた後、下降を停止する。これにより、フレーム５２０は、ガイド面１３０Ｚに設けられた支持面１３０Ｚｓの所定の位置で支持される（図７（ｂ））。搬送キャリア５００をガイド１３０に受け渡したアーム２００は、チャンバから退避する。

続いて、蓋１２０を下降させてチャンバを閉じ、密閉空間を形成する（図７（ｃ））。このとき、蓋１２０に設けられたカバー１２３も、蓋１２０の下降に連動して下降して、少なくともフレーム５２０を覆う。さらに、蓋１２０に設けられた連動手段１２２の先端がガイド１３０に当接し、蓋１２０の下降に連動して、ガイド１３０が下方に押し下げられる。これにより、基板３００は、保持シート５１０を介して、載置面１１２Ｘの所定の位置に載置される。

次に、密閉状態のチャンバ内の空気を、吸引手段を用いて排気し、所定の減圧状態に至った時点で、例えばベース１１０の内部に装着されたガス供給手段からチャンバ内にアルゴンなどのプロセスガスが導入される。

チャンバ内が所定の圧力に達した時点で、電源部４００により、電極体１１２と蓋１２０との間に、高周波電力が印加される。これにより、チャンバ内のプロセスガスがプラズマ化される。その結果、基板３００の表面はプラズマに暴露され、基板３００の表面が洗浄される。

プラズマによる基板３００の洗浄が終了すると、チャンバ内が大気に開放され、減圧状態が解除される。次に、蓋１２０を上昇させると、連動手段１２２によるガイド１３０への負荷が解除されて、フレーム５２０は再び支持面１３０Ｚｓに支持されながら、上昇する。これに伴い、保持シート５１０および基板３００も載置面１１２Ｘから離間する。続いて、アーム２００が再びチャンバ内に進入して、搬送キャリア５００を支持する。搬送キャリア５００を支持したアーム２００がチャンバ内から退避して、一連のプラズマ処理が終了する。

なお、上記実施形態では、プラズマ処理装置１００を用いて基板３００を洗浄する場合を説明したが、基板３００に対してエッチング加工を行う場合にも、上記方法に準じてエッチングを行うことができる。

本発明に係るプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法は、搬送キャリアのフレームをプラズマ照射から効率よく保護することができるため、搬送キャリアに保持された基板に対してプラズマ処理を行う場合に有用である。

１００：プラズマ処理装置
１１０：ベース
１１１：基体
１１２：電極体
１１２Ｘ：載置面
１１４：絶縁部材
１１６：シール部材
１１７：排気口
１２０：蓋
１２１：蓋本体
１２２：連動手段
１２３：カバー
１２４：第１付勢手段
１３０：ガイド
１３０Ｘ：第１主面
１３０Ｙ：第２主面
１３０Ｚ：ガイド面
１３０Ｚａ：ガイド部
１３０Ｚｓ：支持面
１３１：第２付勢手段
２００：アーム
３００：基板
４００：電源部
４０１：高周波電源
４０２：自動整合器
５００：搬送キャリア
５１０：保持シート
５１０Ｘ：粘着面
５１０Ｙ：非粘着面
５２０：フレーム
５２０ａ：コーナーカット

Claims

搬送キャリアに保持された基板を載置する載置面を備える電極体および前記電極体を支持する基体を有するベースと、前記ベースに対して昇降可能な蓋と、を備え、
前記蓋が下降して、前記基体と密着することにより形成される密閉空間にプラズマを発生させて、前記載置面に載置された前記基板のプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、
前記搬送キャリアは、保持シートと、前記保持シートの外周部に配置されるフレームと、を備えており、
前記基板は、前記保持シートに保持されているとともに、前記保持シートを介して前記載置面に載置され、
さらに、
前記電極体の周囲に沿って配置され、前記フレームを位置決めするガイドと、
前記蓋と一体に設けられ、前記密閉空間が形成されているときに、少なくとも前記搬送キャリアの前記フレームを覆うカバーと、を備える、プラズマ処理装置。
前記カバーは、第１付勢手段を介して、前記蓋と連結されている、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
前記ガイドは、前記蓋に対向する第１主面と、前記基体に対向する第２主面と、前記電極体の側面に面するガイド面と、を備え、
前記密閉空間が形成されていないときに、前記ガイド面の少なくとも一部は、前記載置面から前記蓋側に突出している、請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。
前記フレームは、前記載置面よりも大きな外径を有しており、
前記ガイド面は、
前記フレームの前記外周に沿ったガイド部と、
前記フレームを支持する支持面と、を有し、
前記密閉空間が形成されていないときに、前記ガイド部の少なくとも一部は、前記載置面から前記蓋側に突出している、請求項３に記載のプラズマ処理装置。
前記ガイド部は、前記第１主面から前記支持面に向かって傾斜している、請求項４に記載のプラズマ処理装置。
さらに、
前記ガイドと前記基体との間に介在し、前記ガイドを前記電極体に対して昇降可能にする第２付勢手段と、
前記蓋と一体に設けられ、前記ガイドを、上昇位置から下降位置に押し下げる連動手段と、を備え、
前記密閉空間が形成されているとき、前記ガイドは、前記連動手段により前記下降位置に押し下げられている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
前記カバーは、前記搬送キャリアの前記フレームに対応する枠状体である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
前記密閉空間が形成されているとき、前記カバーは、前記フレーム、前記保持シートおよび前記基板に接触していない、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
前記密閉空間が形成されているとき、前記カバーは、前記フレームに接触している、請求項１〜７のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
搬送キャリアに保持された基板を載置する載置面を備える電極体および前記電極体を支持する基体を有するベースと、前記ベースに対して昇降可能な蓋と、を密着させることにより形成される密閉空間にプラズマを発生させて、前記載置面に載置された前記基板をプラズマ処理するプラズマ処理方法であって、
前記搬送キャリアは、保持シートと、前記保持シートの外周部に配置されるフレームと、を備えており、
前記基板を保持する前記搬送キャリアを準備する準備工程と、
前記搬送キャリアを、前記載置面から離間しており、かつ、前記載置面に対向する位置に、搬入する搬入工程と、
前記フレームを前記電極体の周囲に配置されるガイドに沿わせながら、搬入された前記搬送キャリアを前記載置面に向けて移動させるとともに、前記基板を、前記保持シートを介して前記載置面に載置する載置工程と、
前記載置工程の後、前記蓋を下降させて、前記密閉空間を形成する密閉工程と、を備え、
前記密閉工程では、
前記フレームが、前記蓋と一体に設けられたカバーにより覆われる、プラズマ処理方法。