KR101004365B1 - 플라즈마 처리 시스템 - Google Patents

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토시히사 노자와
토시후미 기타하라
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 반송 아암의 상면(上面)에 대한 코팅재의 전사를 방지할 수 있는 플라즈마 처리 시스템을 제공한다.
(해결 수단) 처리 용기(30) 내에 공급된 처리 가스를 플라즈마화시킴으로써, 처리 용기(30) 내에 있어서 기판(W)을 처리하는 플라즈마 처리 장치(5)와, 플라즈마 처리 장치(5)의 처리 용기(30) 내에 대하여 기판(W)을 반입, 반출시키는 반송 아암(11)을 구비한 처리 시스템(1)으로서, 처리 용기(30) 내에는, 기판(W)을 상면에 올려놓는 재치대(31)가 형성되고, 재치대(31)의 상면에는, 반송 아암(11)에 의한 기판(W)의 지지 위치에 대응하는 개소에, 오목부(33)가 형성되어 있다. 반송 아암(11)에 의한 기판(W)의 지지 위치에 대응하는 개소에 있어서는, 재치대(31)의 상면으로부터 기판(W)의 이면(裏面)에 대하여 코팅재가 전사되는 일이 없다. 이 때문에, 반송 아암(11)의 상면에도 코팅재가 전사되지 않게 된다.
플라즈마, 반송 아암, 재치대, 전사

Description

플라즈마 처리 시스템 {PLASMA PROCESSING SYSTEM}
본 발명은, 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 플라즈마 처리 시스템에 관한 것이다.
종래부터, 실리콘 웨이퍼 등의 기판을 성막 처리나 에칭 처리하는 것으로서, 예를 들면 마이크로파를 이용한 플라즈마 처리 장치가 알려져 있다(특허 문헌 1). 또한, 상부 전극과 하부 전극의 사이에 고주파 전압을 부가하여 처리실 내에 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 처리 장치도 알려져 있다(특허 문헌 2).
[특허 문헌 1] 일본공개특허공보 2006-203246호
[특허 문헌 2] 일본공개특허공보 2001-274142호
이상과 같은 플라즈마 처리 장치에서는, 기판을 수납하는 처리 용기의 재질로서, 도전성이 우수한 Al 등이 채용된다. 그런데, Al은 플라즈마에 의해 파티클을 발생시켜, 기판을 오염시킬 우려가 있다. 그래서, 처리 용기의 내면에, 예를 들면 CF계의 코팅막을 형성함으로써, 파티클의 발생 방지가 도모되고 있다.
그러나, 처리 용기의 내면에 코팅막을 형성시킬 때에, 처리 용기 내에 있어서 노출해 있는 재치대(loading table)의 상면(上面)에도 코팅재가 부착하여, 재치대의 상면에도 동일한 CF계의 코팅막이 형성되어 버린다. 그리고, 이와 같이 재치대의 상면에 CF계의 코팅막이 형성됨으로써, 재치대 상에 기판을 올려놓았을 때에, 기판의 이면(裏面)에 코팅재가 전사되고, 게다가, 기판의 이면에 전사된 코팅재가, 플라즈마 처리 장치의 처리 용기 내에 대하여 기판을 반입, 반출시키는 반송 아암의 상면에 전사되어 버릴 가능성이 있다.
그런데, CF계의 코팅재는 마찰 계수를 저감시키는 성질이 있다. 그 때문에, 반송 아암의 상면에 코팅재가 전사되면, 반송 아암의 상면에 기판을 올려서 반송할 때에, 기판이 미끄러지기 쉽게 되어 버린다. 그 결과, 반송 아암 상에서 기판이 미끄러짐으로써, 반송 미스나 기판의 위치 어긋남을 발생시키는 문제가 생긴다.
본 발명의 목적은, 반송 아암의 상면에 대한 코팅재의 전사를 방지할 수 있는 플라즈마 처리 시스템을 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의하면, 처리 용기 내에 공급된 처리 가스를 플라즈마화시킴으로써, 상기 처리 용기 내에 있어서 기판을 처리하는 플라즈마 처리 장치와, 상기 플라즈마 처리 장치의 상기 처리 용기 내에 대하여 기판을 반입, 반출시키는 반송 아암을 구비한 처리 시스템으로서, 상기 처리 용기 내에는, 기판을 상면에 올려놓는 재치대가 형성되고, 상기 재치대의 상면에는, 상기 반송 아암이 상기 재치대의 상면으로 이동한 상태에서 상기 반송 아암에 의한 기판의 지지 위치와 대향하는 개소(region)에, 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 처리 시스템이 제공된다.
이 플라즈마 처리 시스템에 있어서는, 재치대의 상면에 오목부를 형성함으로써, 반송 아암에 의한 기판의 지지 위치에 대응하는 개소에 있어서는, 재치대의 상면으로부터 기판의 이면에 대하여 코팅재가 전사되는 일이 없다. 이 때문에, 반송 아암의 상면에도 코팅재가 전사되지 않게 된다.
이 플라즈마 처리 시스템에 있어서, 상기 처리 용기의 내면에, 코팅막이 형성되어 있어도 좋다. 또한, 상기 재치대는, 기판을 온도 조절하기 위한 온도 조절 기구를 구비하고 있어도 좋다.
또한, 상기 반송 아암의 상면에 기판의 이면을 지지하기 위한 돌기가 복수 개소에 형성되어 있으며, 상기 재치대의 상면에는, 상기 복수의 돌기와 대향하는 개소에, 상기 오목부가 각각 형성되어 있어도 좋다. 이 경우, 상기 처리 용기의 외부에 있어서, 상기 반송 아암의 상면에 형성된 상기 복수의 돌기를 세정하는 세정 기구를 갖고 있어도 좋다. 또한, 상기 세정 기구는, 상기 복수의 돌기에 클리닝 가스를 분사하는 클리닝 가스 노즐을 갖고 있어도 좋다.
본 발명에 의하면, 반송 아암의 상면에 코팅재가 전사되지 않게 되기 때문에, 반송 아암의 상면에 있어서 기판이 미끄러지기 쉽게 되지 않아, 반송 미스나 기판의 위치 어긋남이 발생하기 어려워진다.
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해서 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다. 도1 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 시스템(1)은, 기판으로서의 웨이퍼(W)를 플라즈마 처리 시스템(1)에 대하여 반입출(搬入出)시키는 반입출부(2), 반입출부(2)에 인접시켜 형성된 2개의 로드록실(load lock chamber; 3), 각 로드록실(3)에 각각 인접시켜 형성된 반송실(4), 반송실(4)의 주위에 배치된 복수의 플라즈마 처리 장치(5)로 구성되어 있다. 각 플라즈마 처리 장치(5)와 반송실(4)의 사이에는, 게이트 밸브(6)가 형성되어 있다.
반송실(4)에는, 로드록실(3)과 각 플라즈마 처리 장치(5)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반입출시키는 반송 장치(10)가 형성되어 있다. 반송 장치(10)는 웨이퍼(W)를 지지하기 위한 한 쌍의 반송 아암(11)을 갖고 있다. 반송실(4)의 내부는 진공 흡인 가능하게 되어 있다. 즉, 반송실(4) 내를 진공 상태로 함으로써, 로드록실(3)로부터 꺼낸 웨이퍼(W)를 각 플라즈마 처리 장치(5)로 반송할 수 있고, 각 플라즈마 처리 장치(5)로부터 반출한 웨이퍼(W)를 로드록실(3)로 되돌릴 수 있다. 이 때문에, 각 플라즈마 처리 장치(5) 내를 진공으로 유지한 채, 웨이퍼(W)의 반입·반출을 행할 수 있다.
반입출부(2)에는, 카세트(15)가 인접하여 놓여 있고, 이 카세트(15)로부터 반입출부(2)에 의해 꺼내어진 웨이퍼(W)가, 로드록실(3)로 인수인도된다. 또한, 로드록실(3)로부터 반입출부(2)에 의해 꺼내어진 웨이퍼(W)가, 카세트(15)로 되돌려진다. 반입출부(2)의 측방에는, 웨이퍼(W)의 위치결정을 행하는 얼라인먼트(alignment) 기구(16)가 설치되어 있다.
도2 에 나타내는 바와 같이, 반송 장치(10)가 구비하는 반송 아암(11)의 상면에는, 웨이퍼(W)의 이면을 지지하기 위한 돌기(20)가 3개소에 형성되어 있어, 웨이퍼(W)는, 이들 3개의 돌기(20)의 상단면(上端面)에 의해 지지되도록 되어 있다. 반송 장치(10)는, 이와 같이 3개의 돌기(20)의 상단면을 웨이퍼(W)의 이면에 접촉시킨 상태에서, 반송 아암(11)에 올려놓은 웨이퍼(W)를 로드록실(3)과 각 플라즈마 처리 장치(5)의 사이에서 반송하도록 되어 있다.
도3 은, 플라즈마 처리 장치(5)의 개략적인 구성을 나타내는 종단면도이다. 도4 는, 이 플라즈마 처리 장치(5)가 구비하는 재치대(31)의 평면도로서, 재치대(31)의 상면으로 이동한 상태의 반송 아암(11)이 일점쇄선으로 나타나 있다.
도3 에 나타내는 바와 같이, 이 플라즈마 처리 장치(5)는 예를 들면 알루미늄으로 이루어지는, 상부가 개구된 바닥이 있는 원통 형상의 처리 용기(30)를 구비하고 있다. 후술하는 바와 같이, 이 처리 용기(30)의 내부에 있어서, 웨이퍼(W)가 플라즈마 처리된다. 처리 용기(30)의 내벽면은, 예를 들면 CF계의 코팅재 등으로 이루어지는 코팅막으로 피복되어, 플라즈마로부터 보호되어 있다. 처리 용기(30)는 전기적으로 접지되어 있다.
처리 용기(30) 내의 저부(底部)에는, 웨이퍼(W)를 상면에 올려놓는 원통 형상의 재치대(서셉터)(31)가 형성되어 있다. 재치대(31)는 예를 들면 알루미늄으로 이루어지며, 그 내부에는, 히터 등의 온도 조절 기구(32)가 형성되어 있다. 이 온도 조절 기구(32)에 의해, 재치대(31) 상의 웨이퍼(W)를 소정 온도로 온도 조절하는 것이 가능하다.
온도 조절 기구(32)에 의한 온도 조절이 정밀도 좋게 행해지도록, 웨이퍼(W)의 이면(하면(下面)) 전체는, 재치대(31)의 상면에 밀착하도록 올려놓여진다. 단, 재치대(31)의 상면에는, 전술한 반송 아암(11) 상면의 돌기(20)에 대응하는 개소에, 오목부(33)가 3개소(도3 에서는, 2개소에 나타나 있음)에 형성되어 있다.
도4 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 반입·반출 시에 재치대(31)의 상면으로 반송 아암(11)이 이동한 상태에서는, 반송 아암(11)의 상면에 형성된 3개의 돌기(20)가, 재치대(31)의 상면에 형성된 오목부(33)의 바로 위에 위치하도록 되어 있다. 위에서 본 상태에 있어서, 오목부(33)는 돌기(20)보다도 큰 면적을 갖고 있으며, 반송 아암(11)이 재치대(31)의 상면으로 이동한 상태에서는, 돌기(20)가 오목부(33)의 내측에 위치하도록 되어 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 이면에 대하여 반송 아암(11) 상면의 돌기(20)가 접촉하는 개소에 있어서는, 재치대(31)의 상면에 웨이퍼(W)의 이면이 접촉하지 않는다.
처리 용기(30)의 상부 개구에는, 기밀성을 확보하기 위한 Ｏ링 등을 통하여, 예를 들면 유전체의 석영 부재로 이루어지는 투과창(35)이 형성되어 있다. 투과창(35)은 대략 원반 형상이다. 석영 부재 대신에, 다른 유전체 재료, 예를 들면 Al2O3, AlN 등의 세라믹스를 사용해도 좋다.
투과창(35)의 상방에는, 평면 형상의 안테나 부재, 예를 들면 원판 형상의 레이디얼 라인 슬롯 안테나(36)가 형성되어 있다. 레이디얼 라인 슬롯 안테나(36)는, 도전성을 갖는 재질, 예를 들면 Ag, Au 등으로 도금이나 코팅된 구리의 얇은 원판으로 이루어진다. 레이디얼 라인 슬롯 안테나(36)에는, 마이크로파를 투과시키는 다수의 슬릿이, 예를 들면 소용돌이 형상이나 동심원 형상으로 정렬하여 형성되어 있다.
레이디얼 라인 슬롯 안테나(36)의 상면에는 마이크로파의 파장을 단축하기 위한 지파판(slow-waveplate; 37)이 배치되어 있다. 지파판(37)은 도전성의 커버(38)에 의해 덮여 있다. 커버(38)에는 원환(圓環) 형상의 열매 유로(熱媒流路; 39)가 형성되고, 이 열매 유로(39)를 흐르는 열매체에 의해, 커버(38)와 투과창(35)을 소정 온도로 유지하도록 되어 있다.
커버(38)의 중앙에는 동축(同軸) 도파관(40)이 접속되어 있다. 이 동축 도파관(40)은, 내측 도체(41)와 외관(外管; 42)에 의해 구성되어 있다. 내측 도체(41)는, 전술한 레이디얼 라인 슬롯 안테나(36)와 접속되어 있다. 내측 도체(41)의 레이디얼 라인 슬롯 안테나(36)측은 원추형으로 형성되어, 레이디얼 라인 슬롯 안테나(36)에 대하여 마이크로파를 효율 좋게 전파하도록 되어 있다.
마이크로파 공급 장치(45)에서 발생되어진, 예를 들면 2.45GHz의 마이크로파가, 직사각형 도파관(46), 모드 변환기(47), 동축 도파관(40), 지파판(37), 레이디얼 라인 슬롯 안테나(36)를 통하여, 투과창(35)으로 방사된다. 그리고, 그 때의 마이크로파 에너지에 의해 투과창(35)의 하면에 전계가 형성되어, 처리 용기(30) 내에 플라즈마가 생성된다.
처리 용기(30) 내에는, 가스 공급 기구로서의 상(上) 샤워 플레이트(50)와 하(下) 샤워 플레이트(51)가, 재치대(31)의 상부에 형성되어 있다. 이들 상(上) 샤워 플레이트(50)와 하(下) 샤워 플레이트(51)는, 예를 들면 석영관 등으로 이루어지는 중공(中空)의 관재(管材)로 구성되어 있다. 도시는 하지 않지만, 상(上) 샤워 플레이트(50)와 하(下) 샤워 플레이트(51)에는, 재치대(31) 상의 웨이퍼(W)에 대하여 가스를 공급하는 복수의 개구부가 분포하여 형성되어 있다.
상(上) 샤워 플레이트(50)에는, 처리 용기(30)의 외부에 배치된 플라즈마 생성 가스 공급원(55)이, 배관(56)을 통하여 접속되어 있다. 플라즈마 생성 가스 공급원(55)에는, 플라즈마 생성용의 가스로서 예를 들면 질소, Ar, 산소 등이 저류(貯留)되어 있다. 이 플라즈마 생성 가스 공급원(55)으로부터, 배관(56)을 통하여, 상(上) 샤워 플레이트(50) 내로 플라즈마 생성 가스가 도입되고, 처리 용기(30) 내에 균일하게 분산된 상태에서, 플라즈마 생성 가스가 공급된다.
하(下) 샤워 플레이트(51)에는 처리 용기(30)의 외부에 배치된 처리 가스 공급원(60)이, 배관(61)을 통하여 접속되어 있다. 처리 가스 공급원(60)에는, 처리 가스로서 예를 들면 TEOS(테트라에틸오르토실리케이트) 등이 저류되어 있다. 이 처리 가스 공급원(60)으로부터, 배관(61)을 통하여, 하(下) 샤워 플레이트(51) 내로 처리 가스가 도입되고, 처리 용기(30) 내에 균일하게 분산된 상태에서, 처리 가스가 공급된다.
재치대(31)의 하방에는, 재치대(31) 상에 놓인 웨이퍼(W)를 적절히 승강(昇降)시키는 승강 기구(65)가 형성되어 있다. 승강 기구(65)는, 재치대(31)의 상면으로 돌출이 자유로운 3개의 승강 핀(70)을, 플레이트(71)의 상면에 수직으로 부착한 구성을 갖고 있다. 승강 기구(65)의 플레이트(71)는, 처리 용기(30)의 저부를 관통하는 지주부(支柱部; 72)의 상단(上端)에 지지되어 있다. 지주부(72)의 하단(下端)에는, 처리 용기(30)의 외부에 배치된 승강 장치(73)가 부착되어 있다. 이 승강 장치(73)의 가동에 의해, 재치대(31)를 관통하고 있는 3개의 승강 핀(70)이 승강하여, 승강 핀(70)의 상단이 재치대(31)의 상면으로부터 상방으로 돌출한 상태와, 승강 핀(70)의 상단이 재치대(31)의 내부로 쏙 들어간 상태로 전환된다.
승강 기구(65)의 3개의 승강 핀(70)은, 재치대(31)의 상면으로 이동한 상태의 반송 아암(11)의 내측의 범위 내에 배치되어 있다. 이 때문에, 3개의 승강 핀(70)은, 재치대(31)의 상면으로 반송 아암(11)이 이동한 상태에 있어서도, 웨이퍼(W)를 밀어 올려서, 반송 아암(11)의 상방으로 웨이퍼(W)를 들어올릴 수 있다. 또한, 이와 같이 3개의 승강 핀(70)에 의해 웨이퍼(W)를 들어올린 상태에 있어서도, 반송 아암(11)은 재치대(31)의 상방으로 진입할 수 있고, 또한, 재치대(31)의 상방으로부터 퇴출할 수 있다.
처리 용기(30)의 저부에는, 진공 펌프 등의 배기 장치(75)에 의해 처리 용기(30) 내의 분위기를 배기하기 위한 배기관(76)이 접속되어 있다.
또한, 이 플라즈마 처리 시스템(1)은, 도5 에 나타내는 바와 같이, 반송 아암(11)의 상면에 형성된 각 돌기(20)를, 플라즈마 처리 장치(5)의 외부에 있어서 세정하는 세정 기구(80)를 갖고 있다. 이 세정 기구(80)는, 클리닝 가스의 공급원(81)과, 이 공급원(81)으로부터 공급된 클리닝 가스를 각 돌기(20)를 향해서 분사하는 클리닝 가스 노즐(82)을 갖고 있다. 클리닝 가스의 공급원(81)에는, 예를 들면 활성 산소(라디칼 산소)를 발생시키는 플라즈마 장치가 이용되고, 이 공급원(81)에서 발생시킨 활성 산소 등의 클리닝 가스를 클리닝 가스 노즐(82)로부터 각 돌기(20)를 향해서 분사함으로써, 돌기(20) 표면에 부착한 CF계의 코팅재 등을 제거하여 세정할 수 있도록 되어 있다. 또한, 세정 기구(80)는, 예를 들면 반송실(4)의 내부 등에 형성되어 있다.
다음으로, 이상과 같이 구성된 플라즈마 처리 시스템(1)의 작용에 대해서 설명한다. 또한, 플라즈마 처리의 일 예로서, 플라즈마 생성 가스로서 Ar, 산소를 이용하고, 처리 가스로서 TEOS를 사용하여, 웨이퍼(W)의 표면(상면)에 절연막(SiO2막)을 성막하는 예를 설명한다.
우선, 반입출부(2)에 있어서, 카세트(15)로부터 꺼내어진 웨이퍼(W)가, 얼라인먼트 기구(16)로 위치 맞춤된 후, 로드록실(3)로 인수인도된다. 그리고, 로드록실(3) 내 및 반송실(4) 내가 진공으로 유지된 상태에서, 반송 장치(10)의 반송 아 암(11)에 의해 로드록실(3) 내로부터 웨이퍼(W)가 꺼내어져, 웨이퍼(W)가 소망하는 플라즈마 처리 장치(5)로 반입된다.
웨이퍼(W)는, 반송 아암(11)의 상면에 형성된 3개의 돌기(20)의 상단면에 의해 지지된 상태에서, 플라즈마 처리 장치(5)의 처리 용기(30) 내로 반입되고, 재치대(31)의 상방으로 이동되어진다. 그 후, 승강 장치(73)의 가동에 의해, 주변 승강 기구(65)의 3개의 승강 핀(70)이 상승하여, 반송 아암(11)에 지지되어 있던 웨이퍼(W)를 밀어 올려, 반송 아암(11)의 상방으로 들어올린다. 이렇게 하여, 웨이퍼(W)가 승강 기구(65)의 3개의 승강 핀(70)에 인수인도된 후, 반송 아암(11)이 재치대(31)의 상방으로부터 퇴출하고, 반송 아암(11)은, 반송실(4) 내로 되돌려진다. 그리고, 반송 아암(11)의 퇴출 후, 승강 장치(73)의 가동에 의해, 3개의 승강 핀(70)이 하강되어져, 웨이퍼(W)는, 재치대(31)의 상면에 올려놓여진다.
이렇게 하여, 웨이퍼(W)가 재치대(31) 상에 올려놓여지면, 처리 용기(30) 내가 밀폐된 상태로 되고, 배기관(76)으로부터 배기가 행해져 처리 용기(30) 내가 감압된다. 또한, 상(上) 샤워 플레이트(50)로부터는 플라즈마 생성 가스(Ar, 산소)가 처리 용기(30) 내로 공급되고, 하(下) 샤워 플레이트(51)로부터는 플라즈마 성막용의 처리 가스(TEOS)가 처리 용기(30) 내로 공급된다. 그리고, 마이크로파 공급 장치(45)의 작동에 의해, 투과창(35)의 하면에 전계가 발생하여, 상기 플라즈마 생성 가스가 플라즈마화되고, 추가로, 처리 가스가 플라즈마화되어, 그 때에 발생한 활성종에 의해, 웨이퍼(W) 상에 성막 처리가 행해진다.
그리고, 소정 시간 성막 처리가 행해진 후, 마이크로파 공급 장치(45)의 작 동과, 처리 용기(30) 내로의 처리 가스의 공급이 정지된다. 그 후, 웨이퍼(W)가 처리 용기(30) 내로부터 반출된다.
여기에서, 플라즈마 처리 장치(5)로부터의 웨이퍼(W)의 반출은 다음과 같이 행해진다. 성막 처리가 종료하면, 우선, 승강 기구(65)의 승강 장치(73)의 가동에 의해, 3개의 승강 핀(70)이 상승하여, 재치대(31)의 상면에 올려놓여져 있던 웨이퍼(W)가, 재치대(31)의 상방으로 들어올려진다. 그 후, 반송 장치(10)의 반송 아암(11)이 처리 용기(30) 내로 반입되고, 반송 아암(11)이 재치대(31)의 상방으로 진입되어진다.
그리고, 반송 아암(11)이 재치대(31)의 상방으로 진입한 후, 승강 장치(73)의 가동에 의해, 3개의 승강 핀(70)이 하강한다. 이에 따라, 웨이퍼(W)가 반송 아암(11)에 올려놓여진 상태로 된다. 그리고, 반송 아암(11)에 올려놓여진 웨이퍼(W)가 플라즈마 처리 장치(5)로부터 반출되어, 로드록실(3)로 되돌려진다. 이렇게 하여 로드록실(3)로 되돌려진 웨이퍼(W)는, 반입출부(2)를 통하여 카세트(15)로 되돌려진다.
여기에서, 이 플라즈마 처리 시스템(1)에 있어서, 플라즈마 처리 장치(5)의 처리 용기(30)의 내벽면은, 예를 들면 CF계의 코팅재 등으로 이루어지는 코팅막으로 피복되어 있다. 이 때문에, 처리 용기(30) 내에 있어서 웨이퍼(W) 상에 성막 처리가 행해지는 동안, 처리 용기(30)의 내벽면은 플라즈마로부터 보호되어, 파티클의 발생이 방지된다.
한편, 이와 같이 플라즈마 처리 장치(5)의 처리 용기(30)의 내벽면을 코팅막 으로 피복한 경우, 처리 용기(30) 내에 노출되어 있는 재치대(31)의 상면에도 코팅재가 부착하여, 재치대(31)의 상면에도 동일한 CF계의 코팅막이 형성되게 된다. 이렇게 하여 재치대(31)의 상면에 부착한 코팅재가, 웨이퍼(W)의 이면을 통하여 반송 아암(11) 상면의 돌기(20)에 부착하면, 반송 아암(11)에 의해 웨이퍼(W)를 지지했을 때에, 돌기(20) 상에 있어서 웨이퍼(W)가 미끄러지기 쉬워져, 반송 아암(11)에 의한 웨이퍼(W)의 반송 미스나, 위치 어긋남이 일어나기 쉽게 되어 버린다.
그러나, 이 플라즈마 처리 시스템(1)에 있어서는, 재치대(31)의 상면에 오목부(33)가 형성되어 있기 때문에, 반송 아암(11) 상면의 돌기(20)에 대응하는 개소에 있어서는, 재치대(31)의 상면으로부터 웨이퍼(W)의 이면에 대하여 코팅재가 전사되는 일이 없다. 이 때문에, 반송 아암(11) 상면의 돌기(20)에도 코팅재가 전사되지 않게 된다. 이에 따라, 반송 아암(11)에 의해 웨이퍼(W)를 반송 중에 웨이퍼(W)가 미끄러지기 어렵게 되어, 반송 미스나 웨이퍼(W)의 위치 어긋남이라는 문제가 발생하기 어려워진다.
또한, 이 플라즈마 처리 시스템(1)에 있어서는, 플라즈마 처리 장치(5)의 외부에 있어서, 세정 기구(80)의 클리닝 가스 노즐(82)로부터 반송 아암(11) 상면의 각 돌기(20)를 향해서 클리닝 가스가 분사되어, 각 돌기(20)의 세정이 행해진다. 이에 따라, 설령 돌기(20) 표면에 코팅재가 전사되어 버린 경우라도, 플라즈마 처리 장치(5)의 외부에 있어서,돌기(20)에 부착한 코팅재를 제거하여 세정할 수 있다. 또한, 이러한 반송 아암(11) 상면의 각 돌기(20)의 세정은, 예를 들면 반송실(4)의 내부 등에 있어서 행할 수 있다.
이 플라즈마 처리 시스템(1)에 의하면, 반송 아암(11)에 의한 웨이퍼(W)의 반송 미스나 웨이퍼(W)의 위치 어긋남이라는 문제가 발생하기 어려워진다. 그 결과, 플라즈마 처리 효율이 향상되고, 생산률의 향상이 도모된다.
이상에서, 본 발명의 바람직한 실시 형태의 일 예를 설명했지만, 본 발명은 여기에 예시한 형태에 한정되지 않는다. 당업자라면, 특허청구의 범위에 기재된 사상의 범주 내에 있어서, 각종의 변경예 또는 수정예에 생각이 미칠 수 있을 것은 분명하며, 그것들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
예를 들면, 반송 아암(11)의 상면에 있어서 웨이퍼(W)의 이면을 지지하기 위한 돌기(20)가 3개소에 형성된 예를 설명했지만, 돌기(20)의 수는 임의이다. 또한, 돌기(20)를 이용하지 않고 웨이퍼(W)의 이면을 지지해도 좋다. 또한, 재치대(31) 상에 올려놓여진 웨이퍼(W)를 온도 조절 기구(32)에 의해 정밀도 좋게 온도 조절하기 위해서는, 위에서 본 상태에 있어서 오목부(33)의 면적을 될 수 있는 한 작게 하여, 재치대(31) 상면과 웨이퍼(W) 이면과의 접촉 면적을 될 수 있는 한 크게 하는 것이 바람직하다.
또한, 반송 아암(11) 상면의 돌기(20)를 플라즈마 처리 장치(5)의 외부에 있어서 세정하는 세정 기구(80)는, 반송실(4)의 내부에 한하지 않고, 다른 개소에 형성해도 좋다. 또한, 돌기(20) 표면을 세정하는 클리닝 가스는, 활성 산소의 이외에, 활성 NF3 가스(라디칼 NF3 가스) 등도 이용할 수 있다.
또한, 이상의 실시 형태에서는, 마이크로파를 이용한 플라즈마 처리를 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 고주파 전압을 이용한 플라즈마 처리에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있음은 물론이다. 또한, 이상의 실시 형태에서는, 본 발명을 성막 처리를 행하는 플라즈마 처리에 적용하고 있었지만, 본 발명은, 성막 처리 이외의 기판 처리, 예를 들면 에칭 처리를 행하는 플라즈마 처리에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명의 플라즈마 처리에서 처리되는 기판은, 반도체 웨이퍼, 유기 EL 기판, FPD(플랫 패널 디스플레이)용의 기판 등의 어느 것이라도 좋다.
본 발명은, 처리 용기 내에 플라즈마를 생성하여 기판을 처리하는 플라즈마 처리에 적용할 수 있다.
도1 은 본 발명의 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 시스템의 설명도이다.
도2 는 반송 아암의 설명도이다.
도3 은 플라즈마 처리 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
도4 는 재치대의 평면도이다.
도5 는 세정 기구의 설명도이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
W : 웨이퍼
1 : 플라즈마 처리 시스템
2 : 반입출부
3 : 로드록실(load lock chamber)
4 : 반송실
5 : 플라즈마 처리 장치
10 : 반송 장치
11 : 반송 아암
16 : 얼라인먼트(alignment) 기구
20 : 돌기
30 : 처리 용기
31 : 재치대(loading table)
32 : 온도 조절 기구
33 : 오목부
35 : 투과창
36 : 레이디얼 라인 슬롯 안테나
37 : 지파판
38 : 커버
40 : 동축 도파관
45 : 마이크로파 공급 장치
50 : 상(上) 샤워 플레이트
51 : 하(下) 샤워 플레이트
55 : 플라즈마 생성 가스 공급원
60 : 처리 가스 공급원
65 : 승강 기구
70 : 승강 핀
73 : 승강 장치
75 : 배기 장치
80 : 세정 기구
81 : 클리닝 가스의 공급원
82 : 클리닝 가스 노즐

Claims (6)

  1. 처리 용기 내에 공급된 처리 가스를 플라즈마화시킴으로써, 상기 처리 용기 내에 있어서 기판을 처리하는 플라즈마 처리 장치와, 상기 플라즈마 처리 장치의 상기 처리 용기 내에 대하여 기판을 반입, 반출시키는 반송 아암을 구비한 처리 시스템으로서,
    상기 처리 용기 내에는, 기판을 상면(上面)에 올려놓는 재치대가 형성되고,
    상기 재치대의 상면에는, 상기 반송 아암이 상기 재치대의 상면으로 이동한 상태에서 상기 반송 아암에 의한 기판의 지지 위치와 대향하는 개소에, 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 처리 용기의 내면에, 코팅막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 재치대는, 기판을 온도 조절하기 위한 온도 조절 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반송 아암의 상면에 기판의 이면(裏面)을 지지하기 위한 돌기가 복수 개소에 형성되어 있으며,
    상기 재치대의 상면에는, 상기 복수의 돌기와 대향하는 개소에, 상기 오목부가 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 처리 용기의 외부에 있어서, 상기 반송 아암의 상면에 형성된 상기 복수의 돌기를 세정하는 세정 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 세정 기구는, 상기 복수의 돌기에 클리닝 가스를 분사하는 클리닝 가스 노즐을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 시스템.
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