(57)【要約】【課題】基板上に形成された電極層の表面の酸化を抑制して、他の電極層との間の電気抵抗を抑えることができる技術を提供する。【解決手段】この基板処理装置１は、第２の電極層の形成前において、表面に第１の電極層が形成された基板Ｇを処理する。基板処理装置１は、プラズマ生成ユニット４０を有する。プラズマ生成ユニット４０は、還元性のある第１ガスを大気圧下でプラズマ化し、プラズマを含む第２ガスを、基板Ｇの第１の電極層へ向けて吐出する。これにより、第１の電極層の表面に第２ガスが接触し、第１の電極層の表面が効率良く還元される。その結果、第１の電極層と第２の電極層との間の電気抵抗を抑えることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第２の電極層の形成前において、表面に第１の電極層が形成された基板を処理する基板処理装置であって、
還元性のある第１ガスを大気圧下でプラズマ化し、プラズマを含む第２ガスを吐出するプラズマ生成ユニット
を有し、
前記プラズマ生成ユニットは、前記基板の前記第１の電極層へむけて前記第２ガスを吐出する、基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記第１の電極層は、銅により形成される、基板処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記第１ガスは、水素を含む気体である、基板処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の基板処理装置であって、
前記第１ガスは、水素およびアルゴンにより構成される気体、または、水素および窒素により構成される気体である、基板処理装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の基板処理装置であって、
前記第１ガスの水素の体積分率は４％未満である、基板処理装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記基板と前記プラズマ生成ユニットとを相対的に移動させる移動機構
をさらに有し、
前記移動機構の移動範囲は、前記第２ガスの吐出範囲内に前記第１の電極層が配置される位置が含まれる、基板処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の基板処理装置であって、
前記移動機構は、前記基板と前記プラズマ生成ユニットとの相対的な移動速度を任意に変更可能である、基板処理装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の基板処理装置であって、
前記基板を内部において搬送可能なチャンバ
をさらに有し、
前記移動機構は、前記チャンバ内において前記基板を搬送し、
前記プラズマ生成ユニットは、前記チャンバ内において前記ガスを吐出する、基板処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の基板処理装置であって、
前記チャンバ内に不活性ガスを導入する不活性ガス供給部と、
前記チャンバ内の気体を吸引し、回収する気体回収部と、
をさらに有し、
前記移動機構は、前記チャンバの天面に沿って、上面側に前記第１の電極層を有する前記基板を搬送し、
前記チャンバは、
搬送方向上流側の側壁に配置された搬入口と、
搬送方向下流側の側壁に配置された搬出口と、
前記天面の最も搬送方向上流側の端部に配置される第１給気口と、
前記天面の最も搬送方向下流側の端部に配置される第２給気口と、
前記第１給気口と前記第２給気口との間において前記天面に配置されるプラズマ導入口と、
前記第１給気口と前記プラズマ導入口との間において前記天面に配置される第１排気口と、
前記第２給気口と前記プラズマ導入口との間において前記天面に配置される第２排気口と、
を有し、
前記不活性ガス供給部は、前記第１給気口および前記第２給気口から下方へ向かって前記チャンバ内に前記不活性ガスを吐出し、
前記気体回収部は、前記第１排気口および前記第２排気口から前記チャンバ内の気体を吸引排気する、基板処理装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記プラズマ生成ユニットは、
前記第２ガスを吐出する、複数の分割ノズル
を有し、
前記分割ノズルは、それぞれ、前記基板の搬送方向に直交する幅方向の位置が異なり、
前記分割ノズルは、それぞれの処理パラメータを独立に制御可能である、基板処理装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記第１の電極層の上に前記第２の電極層を形成する第２電極層形成部
をさらに有する、基板処理装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記第２の電極層は、ＩＴＯまたはＩＺＯからなる透明電極層である、基板処理装置。
【請求項１３】
第２の電極層の形成前において、表面に第１の電極層が形成された基板を処理する基板処理方法であって、
ａ）還元性のある第１ガスを大気圧下でプラズマ化させ、プラズマを含む第２ガスを生成する工程と、
ｂ）前記工程ａ）で生成された前記第２ガスを、前記第１の電極層へ向かって吐出する工程と、
を有する、基板処理方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の基板処理方法であって、
前記第１の電極層は、銅により形成される、基板処理方法。
【請求項１５】
請求項１３または請求項１４に記載の基板処理方法であって、
前記第１ガスは、水素を含む気体である、基板処理方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の基板処理方法であって、
前記第１ガスは、水素およびアルゴンにより構成される気体、または、水素および窒素により構成される気体である、基板処理方法。
【請求項１７】
請求項１５または請求項１６に記載の基板処理方法であって、
前記第１ガスの水素の体積分率は４％未満である、基板処理方法。
【請求項１８】
請求項１３ないし請求項１７のいずれかに記載の基板処理方法であって、
ｃ）前記工程ｂ）の後で、前記第１の電極層の上に前記第２の電極層を形成する工程
をさらに有する、基板処理方法。
【請求項１９】
請求項１３ないし請求項１８のいずれかに記載の基板処理方法であって、
前記第２の電極層は、ＩＴＯまたはＩＺＯからなる透明電極層である、基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に電極が形成された基板を処理する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置用ガラス基板などの精密電子装置用基板の製造工程では、電極や絶縁膜などの各層を、成膜、レジスト塗布、レジスト膜の露光・現像を繰り返すことにより形成する。
【０００３】
近年、液晶業界では、フォトリソグラフィ技術を用いて微細パターンを形成する技術が活用されている。スマートフォン、タブレット端末、ヘッドマウントディスプレイに代表される携帯情報端末の軽量化および高精細化の要求は日に日に高まっている。液晶ディスプレイに用いられるＴＦＴ（薄膜トランジスタ、Thin Film Transistor）を有するＴＦＴ基板の製造方法については、例えば、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１２４４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
パターンの高精細化に伴い、各電極の電気抵抗が大きくなるという問題が生じる。そこで、電極の材料としてＣｕ（銅）などの導電率の高い材料を用いることが好ましい。しかしながら、例えば、Ｃｕ（銅）により形成された電極は、表面が酸化しやすい。これにより、酸化した電極表面と他の電極層との接続箇所において、電気抵抗が大きくなると問題が生じる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、電極層の表面の酸化を抑制して、他の電極層との間の電気抵抗を抑えることができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本願の第１発明は、第２の電極層の形成前において、表面に第１の電極層が形成された基板を処理する基板処理装置であって、還元性のある第１ガスを大気圧下でプラズマ化し、プラズマを含む第２ガスを吐出するプラズマ生成ユニットを有し、前記プラズマ生成ユニットは、前記基板の前記第１の電極層へむけて前記第２ガスを吐出する。
【０００８】
本願の第２発明は、第１発明の基板処理装置であって、前記第１の電極層は、銅により形成される。
【０００９】
本願の第３発明は、第１発明または第２発明の基板処理装置であって、前記第１ガスは、水素を含む気体である。
【００１０】
本願の第４発明は、第３発明の基板処理装置であって、前記第１ガスは、水素およびアルゴンにより構成される気体、または、水素および窒素により構成される気体である。
【００１１】
本願の第５発明は、第３発明または第４発明の基板処理装置であって、前記第１ガスの水素の体積分率は４％未満である。
【００１２】
本願の第６発明は、第１発明ないし第５発明のいずれかの基板処理装置であって、前記基板と前記プラズマ生成ユニットとを相対的に移動させる移動機構をさらに有し、前記移動機構の移動範囲は、前記第２ガスの吐出範囲内に前記第１の電極層が配置される位置が含まれる。
【００１３】
本願の第７発明は、第６発明の基板処理装置であって、前記移動機構は、前記基板と前記プラズマ生成ユニットとの相対的な移動速度を任意に変更可能である。
【００１４】
本願の第８発明は、第６発明または第７発明の基板処理装置であって、前記基板を内部において搬送可能なチャンバをさらに有し、前記移動機構は、前記チャンバ内において前記基板を搬送し、前記プラズマ生成ユニットは、前記チャンバ内において前記ガスを吐出する。
【００１５】
本願の第９発明は、第８発明の基板処理装置であって、前記チャンバ内に不活性ガスを導入する不活性ガス供給部と、前記チャンバ内の気体を吸引し、回収する気体回収部と、をさらに有し、前記移動機構は、前記チャンバの天面に沿って、上面側に前記第１の電極層を有する前記基板を搬送し、前記チャンバは、搬送方向上流側の側壁に配置された搬入口と、搬送方向下流側の側壁に配置された搬出口と、前記天面の最も搬送方向上流側の端部に配置される第１給気口と、前記天面の最も搬送方向下流側の端部に配置される第２給気口と、前記第１給気口と前記第２給気口との間において前記天面に配置されるプラズマ導入口と、前記第１給気口と前記プラズマ導入口との間において前記天面に配置される第１排気口と、前記第２給気口と前記プラズマ導入口との間において前記天面に配置される第２排気口と、を有し、前記不活性ガス供給部は、前記第１給気口および前記第２給気口から下方へ向かって前記チャンバ内に前記不活性ガスを吐出し、前記気体回収部は、前記第１排気口および前記第２排気口から前記チャンバ内の気体を吸引排気する。
【００１６】
本願の第１０発明は、第１発明ないし第９発明のいずれかの基板処理装置であって、前記プラズマ生成ユニットは、前記第２ガスを吐出する、複数の分割ノズルを有し、前記分割ノズルは、それぞれ、前記基板の搬送方向に直交する幅方向の位置が異なり、前記分割ノズルは、それぞれの処理パラメータを独立に制御可能である。
【００１７】
本願の第１１発明は、第１発明ないし第１０発明のいずれかの基板処理装置であって、前記第１の電極層の上に前記第２の電極層を形成する第２電極層形成部をさらに有する。
【００１８】
本願の第１２発明は、第１発明ないし第１１発明のいずれかの基板処理装置であって、前記第２の電極層は、ＩＴＯまたはＩＺＯからなる透明電極層である。
【００１９】
本願の第１３発明は、第２の電極層の形成前において、表面に第１の電極層が形成された基板を処理する基板処理方法であって、ａ）還元性のある第１ガスを大気圧下でプラズマ化させ、プラズマを含む第２ガスを生成する工程と、ｂ）前記工程ａ）で生成された前記第２ガスを、前記第１の電極層へ向かって吐出する工程と、を有する。
【００２０】
本願の第１４発明は、第１３発明の基板処理方法であって、前記第１の電極層は、銅により形成される。
【００２１】
本願の第１５発明は、第１３発明または第１４発明の基板処理方法であって、前記第１ガスは、水素を含む気体である。
【００２２】
本願の第１６発明は、第１５発明の基板処理方法であって、前記第１ガスは、水素およびアルゴンにより構成される気体、または、水素および窒素により構成される気体である。
【００２３】
本願の第１７発明は、第１５発明または第１６発明の基板処理方法であって、前記第１ガスの水素の体積分率は４％未満である。
【００２４】
本願の第１８発明は、第１３発明ないし第１７発明のいずれかの基板処理方法であって、ｃ）前記工程ｂ）の後で、前記第１の電極層の上に前記第２の電極層を形成する工程をさらに有する。
【００２５】
本願の第１９発明は、第１３発明ないし第１８発明のいずれかの基板処理方法であって、前記第２の電極層は、ＩＴＯまたはＩＺＯからなる透明電極層である。
【発明の効果】
【００２６】
本願の第１発明から第１９発明によれば、第２ガスの供給により、第１電極層の表面を還元できる。これにより、第１の電極層の表面の酸化を抑制して、第２の電極層との間の電気抵抗を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態に係る基板処理装置の構成を示した概略図である。
【図２】ＴＦＴ基板の製造工程の流れの一例を示したフローチャートである。
【図３】第１実施形態に係るプラズマ処理部の構成を示した概略断面図である。
【図４】第１実施形態に係るプラズマ生成ユニットのノズルと、基板との位置関係の一例を示した図である。
【図５】一変形例に係るプラズマ生成ユニットのノズルと、基板との位置関係を示した図である。
【図６】他の変形例に係るプラズマ生成ユニットのノズルと、基板との位置関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２９】
＜１．第１実施形態＞
＜１−１．基板処理装置の構成＞
図１は、第１実施形態に係るプラズマ処理部１を備えた基板処理装置９の構成を示した概略図である。図２は、ＴＦＴ基板の製造工程の流れの一例を示したフローチャートである。本実施形態の基板処理装置９は、ガラス基板上にＴＦＴ（Thin Film Transistor、薄膜トランジスタ）が形成されたＴＦＴ基板を製造する工程の一部を行う装置である。この基板処理装置９は、ゲート電極、半導体膜およびソース・ドレイン電極が表面に形成された液晶表示装置用ガラス基板Ｇ（以下、基板Ｇと称する）に対して、プラズマ処理および透明電極膜の形成を行う装置である。
【００３０】
図１に示すように、基板処理装置９は、複数の処理部として、搬入部９１、プラズマ処理部１、透明電極成膜部９２、および搬出部９３を有する。基板処理装置９の各処理部は、上記の順に互いに隣接して配置される。基板Ｇは、搬送機構（図示せず）により、破線矢印で示すように、処理の進行に従って各処理部へ上記の順に搬送される。
【００３１】
搬入部９１は、基板処理装置９において処理される基板Ｇを、基板処理装置９内に搬入する。
【００３２】
プラズマ処理部１は、ゲート電極、半導体膜およびソース・ドレイン電極が表面に形成された基板Ｇに対してプラズマを含むガスを吐出する。これにより、プラズマ処理部１は、表面に露出した電極表面を還元する、プラズマ処理を行う。
【００３３】
透明電極成膜部９２は、スパッタリングによりＩＴＯ（Indium Tin Oxide、酸化インジウムスズ）、ＩＺＯ（Indium Zin Oxide、インジウム亜鉛酸化物）等から成る透明電極膜を成膜する装置である。なお、透明電極成膜部９２は、蒸着によりＩＴＯ膜を成膜する装置であってもよい。透明電極成膜部９２は、ロードロックチャンバ９２１と、プロセスチャンバ９２２と、アンロードロックチャンバ９２３とを有する。
【００３４】
ロードロックチャンバ９２１への基板搬入口、ロードロックチャンバ９２１からプロセスチャンバ９２２への基板受渡口、プロセスチャンバ９２２からアンロードロックチャンバ９２３への基板受渡口、および、アンロードロックチャンバ９２３の基板搬出口は、それぞれ、スリットバルブにより構成される。スリットバルブはそれぞれの基板の出入口を連通したり、気密に遮断したりすることが可能である。
【００３５】
ロードロックチャンバ９２１は、真空予備室である。基板Ｇがロードロックチャンバ９２１に搬入されると、ロードロックチャンバ９２１への基板搬入口のスリットバルブが遮断され、ロードロックチャンバ９２１が気密となる。そして、ロードロックチャンバ９２１内の気体が排出され、減圧される。所定の低真空状態の圧力まで減圧されると、ロードロックチャンバ９２１内の基板Ｇがプロセスチャンバ９２２へと受け渡される。
【００３６】
プロセスチャンバ９２２は、成膜処理を行うための処理室である。プロセスチャンバ９２２内に基板Ｇが搬入されると、ロードロックチャンバ９２１からプロセスチャンバ９２２への基板受渡口が遮断され、プロセスチャンバ９２２が気密となる。その後、プロセスチャンバ９２２内の気体が排出され、ロードロックチャンバ９２１内よりもさらに低い成膜時圧力まで減圧される。成膜時圧力まで減圧され、真空状態となると、基板Ｇに対してスパッタリング処理が行われる。これにより、基板Ｇの表面にＩＴＯ膜が成膜される。プロセスチャンバ９２２において成膜処理を行う際の圧力は、ロードロックチャンバ９２１およびアンロードロックチャンバ９２３における最低圧力よりもさらに低い高真空状態である。
【００３７】
アンロードロックチャンバ９２３は、真空予備室である。プロセスチャンバ９２２から基板Ｇが搬入される前に、アンロードロックチャンバ９２３内の気圧を、予め、所定の低真空状態の圧力まで減圧させておく。そして、成膜処理の完了した基板Ｇがアンロードロックチャンバ９２３へと搬入される。プロセスチャンバ９２２とアンロードロックチャンバ９２３との間のスリットバルブが遮断された後に、アンロードロックチャンバ９２３の基板搬出口から搬出部９３へと基板Ｇが搬出される。
【００３８】
このように、プロセスチャンバ９２２の前後にロードロックチャンバ９２１およびアンロードロックチャンバ９２３を配置することにより、基板Ｇの搬入および搬出に伴うプロセスチャンバ９２２内の気圧の上昇を抑制できる。したがって、プロセスチャンバ９２２内における減圧処理にかかる時間を短縮できる。
【００３９】
なお、この基板処理装置９では、１組のロードロックチャンバ９２１およびアンロードロックチャンバ９２３に対して１つのプロセスチャンバ９２２を有していたが、本発明はこれに限られない。１組のロードロックチャンバ９２１およびアンロードロックチャンバ９２３の間に、複数のプロセスチャンバ９２２と接続する真空室を設け、真空室から複数のプロセスチャンバ９２２へ、基板を振り分けて搬送できるようにしてもよい。そうすれば、複数のプロセスチャンバ９２２で、基板に対する透明電極の成膜処理を、並行して行うことができる。
【００４０】
基板処理装置９の各処理部において処理が施された基板Ｇは、搬出部９３から基板処理装置９の外部へ搬出される。
【００４１】
続いて、ＴＦＴ基板の製造工程の一例について、図２を参照しつつ、説明する。なお、ＴＦＴ基板の製造工程において、各膜層の形成の順番は、ＴＦＴ基板の種類等によっても異なる。
【００４２】
まず、基板Ｇ上にゲート電極が形成される（ステップＳ１０）。ステップＳ１０のゲート電極の形成工程は、具体的には、基板Ｇ上への電極膜の成膜工程、レジスト塗布工程、露光工程、現像工程、エッチング工程、およびレジスト除去工程を含む。ゲート電極の材料には、例えば、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ａｌ（アルミニウム）、またはその合金が用いられる。
【００４３】
ゲート電極の形成後、ゲート電極を覆う絶縁膜が形成される（ステップＳ２０）。ステップＳ２０の絶縁膜の形成工程は、具体的には、基板Ｇ上への絶縁膜の成膜工程、レジスト塗布工程、露光工程、現像工程、エッチング工程、およびレジスト除去工程を含む。
【００４４】
その後、絶縁膜上に半導体膜が形成される（ステップＳ３０）。ステップＳ３０の半導体膜の形成工程は、半導体膜の成膜工程、レジスト塗布工程、露光工程、現像工程、エッチング工程、およびレジスト除去工程を繰り返す。
【００４５】
次に、ソース電極およびドレイン電極が形成される（ステップＳ４０）。ステップＳ４０のソース電極およびドレイン電極の形成工程は、具体的には、基板Ｇ上への電極膜の成膜工程、レジスト塗布工程、露光工程、現像工程、エッチング工程、およびレジスト除去工程を含む。
【００４６】
ソース電極の材料には、信号の遅延を抑制するために、低抵抗なＡｌ（アルミニウム）系の合金や、Ｃｕ（銅）が用いられる。特に液晶表示装置の高精細化が進む昨今では、電極幅が細くなっているため、より低抵抗なＣｕ（銅）を用いることが好ましい。しかしながら、Ｃｕ（銅）を電極材料に用いると、ソース電極およびドレイン電極の電極膜の成膜後、ステップＳ４０の後の各工程の間に、その表面が酸化する。ソース電極およびドレイン電極の表面が酸化していると、ドレイン電極と透明電極との接続箇所において、電気抵抗が増大する虞がある。
【００４７】
そこで、ステップＳ４０のソース電極およびドレイン電極の形成後、後述する透明電極形成工程（ステップＳ６０）の前に、基板Ｇに対してプラズマ処理を行う（ステップＳ５０）。ステップＳ５０では、プラズマ処理部１において、後述するプラズマ生成ユニット４０が、還元性のある、プラズマを含むガスをソース電極およびドレイン電極へ向けて吐出する。これにより、ソース電極およびドレイン電極の表面が還元される。プラズマ処理部１におけるプラズマ処理工程の詳細については、後述する。
【００４８】
プラズマ処理の完了後、透明電極が形成される（ステップＳ６０）。ステップＳ６０の透明電極の形成工程は、透明電極成膜工程（ステップＳ６１）と透明電極パターニング工程（ステップＳ６２）とを含む。透明電極成膜工程（ステップＳ６１）では、基板Ｇの表面に対して、スパッタリングまたは蒸着によって透明電極膜が形成される。透明電極パターニング工程（ステップＳ６２）は、具体的には、レジスト塗布工程、露光工程、現像工程、エッチング工程、およびレジスト除去工程を含む。
【００４９】
最後に、基板Ｇの表面に保護膜が形成される（ステップＳ７０）。ステップＳ７０の保護膜の形成工程は、具体的には、基板Ｇ上への保護膜の成膜工程、レジスト塗布工程、露光工程、現像工程、エッチング工程、およびレジスト除去工程を含む。
【００５０】
以下では、表面が酸化しやすい電極層を「第１の電極層」と称する。また、第１の電極層の直後に形成される電極層を「第２の電極層」と称する。すなわち、図２の例では、ソース電極およびドレイン電極の電極層が「第１の電極層」であり、透明電極の電極層が「第２の電極層」である。
【００５１】
本実施形態の基板処理装置９は、ステップＳ５０のプラズマ処理工程と、ステップＳ６１の透明電極成膜工程を行うことができる。具体的には、プラズマ処理部１においてステップＳ５０のプラズマ処理工程を行い、透明電極成膜部９２においてステップＳ６１の透明電極成膜工程を行うことができる。
【００５２】
＜１−２．プラズマ処理部の構成＞
図３は、本実施形態に係るプラズマ処理部１の構成を示した概略断面図である。図４は、プラズマ処理部１内におけるプラズマ生成ユニット４０のノズル４１と、基板Ｇとの位置関係の一例を示した図である。
【００５３】
図３に示すように、プラズマ処理部１は、チャンバ２０、移動機構３０、プラズマ生成ユニット４０、および制御部１０を有する。
【００５４】
チャンバ２０は、基板Ｇおよび移動機構３０を内部に収容可能な筐体である。チャンバ２０の内部において、移動機構３０によって基板Ｇが搬送可能である。チャンバ２０は、搬入口２１、搬出口２２、プラズマ導入口２３、第１給気口２４、第２給気口２５、第１排気口２６、および第２排気口２７を有する。本実施形態では、チャンバ２０の底面および天面は水平に配置される。
【００５５】
搬入口２１および搬出口２２は、チャンバ２０の側壁に設けられた開口である。搬入口２１は、移動機構３０による基板Ｇの搬送方向の上流側に配置される。搬出口２２は、移動機構３０による基板Ｇの搬送方向の下流側に配置される。なお、図２中、基板Ｇの搬送方向が実線矢印で示されている。搬入口２１および搬出口２２には、開口を開閉自在に覆うシャッタが設けられていてもよい。
【００５６】
プラズマ導入口２３は、チャンバ２０の天面に配置された貫通孔である。本実施形態では、プラズマ導入口２３は、チャンバ２０の搬送方向の略中央に配置される。また、プラズマ導入口２３にプラズマ生成ユニット４０の後述するノズル４１の吐出口４１０を有する下端部が配置される。
【００５７】
第１給気口２４および第２給気口２５は、それぞれ、チャンバ２０の天面に配置され、チャンバ２０内に不活性ガスを供給する給気ダクトである。第１給気口２４は、チャンバ２０の天面の搬送方向上流側の端部に配置される。第２給気口２５は、チャンバ２０の天面の搬送方向下流側の端部に配置される。第１給気口２４および第２給気口２５は、それぞれ、不活性ガス供給部２８に接続される。不活性ガス供給部２８は、アルゴンや窒素などの不活性ガスを第１給気口２４および第２給気口２５に供給する。これにより、第１給気口２４および第２給気口２５から下方へ向かって不活性ガスが吐出される。本実施形態の第１給気口２４および第２給気口２５は、管状のダクトであるが、単なる貫通孔であってもよい。
【００５８】
第１排気口２６および第２排気口２７は、それぞれ、チャンバ２０の天面に配置され、チャンバ２０の内部の気体を排出する排気ダクトである。第１排気口２６は、第１給気口２４とプラズマ導入口２３との間に配置される。本実施形態では特に、第１排気口２６は、第１給気口２４と搬送方向に隣接して配置される。第２排気口２７は、プラズマ導入口２３と第２給気口２５との間に配置される。本実施形態では特に、第２排気口２７は、第２給気口２５と搬送方向に隣接して配置される。
【００５９】
第１排気口２６および第２排気口２７は、それぞれ、チャンバ２０内の気体を吸引および回収する気体回収部２９に接続される。気体回収部２９は、例えば、吸引ブロワと、水素成分除去フィルタとを有する排気機構であってもよい。また、気体回収部２９は、吸引ブロワと、排気ガスを貯留可能なガス貯留部とを有するものであってもよい。気体回収部２９が駆動すると、第１排気口２６および第２排気口２７からチャンバ２０内の気体が吸引排気される。気体回収部２９では、排気された気体に含まれる水素ガスが適切に処理される。
【００６０】
移動機構３０は、チャンバ２０内において、基板Ｇとプラズマ生成ユニット４０とを相対的に移動させる機構である。具体的には、移動機構３０は、チャンバ２０内において基板Ｇを水平方向に移動させる。移動機構３０は、その上部に基板Ｇを載置しつつ、基板Ｇを搬送方向に移動させる複数の搬送ローラ３１を有する。複数の搬送ローラ３１は、互いに平行に配置される。また、搬送ローラ３１はそれぞれ、図示を省略したモータを駆動源として、水平軸に沿って回転する。これにより、基板Ｇは、チャンバ２０の天面に沿って、水平な姿勢で搬送される。
【００６１】
移動機構３０は、その搬送速度を任意に変更可能である。すなわち、移動機構３０は、基板Ｇとプラズマ生成ユニット４０との相対的な移動速度を任意に変更可能である。
【００６２】
なお、図２には、チャンバ２０内に１つの基板Ｇのみが示されているが、チャンバ２０内に同時に収容可能な基板Ｇは１つでもよいし、複数でもよい。
【００６３】
プラズマ生成ユニット４０は、大気圧下で生成させたプラズマを含むガスを吐出する装置である。プラズマ生成ユニット４０は、ノズル４１と、第１ガス供給部４２とを有する。ノズル４１は、吐出口４１０と、一対の電極４１１とを有する。
【００６４】
吐出口４１０は、ノズル４１の下端部に設けられる。本実施形態のノズル４１は、水平方向に延びる細長い吐出口４１０を有する、いわゆるスリットノズルである。しかしながら、ノズル４１は、複数の吐出口４１０を有していてもよい。一対の電極４１１は、基板Ｇの搬送方向に対向して配置される。また、一対の電極４１１は、その下端部が吐出口４１０に一致するように配置される。一対の電極４１１の上端部には、第１ガス供給部４２から下方へ向かう気流が供給される。電極４１１間に電圧が印加されることにより、第１ガス供給部４２から供給された気体が、大気圧下においてプラズマ化される。これにより、大気圧下で発生させたプラズマを含むガス（「第２ガス」と称する）が、吐出口４１０から下方へ向かって吐出される。
【００６５】
図４に示すように、ノズル４１は、実線矢印で示す基板Ｇの搬送方向に直交する方向（幅方向）に延びる。また、ノズル４１の吐出口４１０は、基板Ｇの幅方向の全体と重なる位置に配置される。これにより、基板Ｇの上面の幅方向の全体に対して、プラズマを含むガスを接触させることができる。すなわち、基板Ｇの上面に形成された第１の電極層の幅方向の全体に対して、プラズマを含むガスを接触させることができる。
【００６６】
第１ガス供給部４２は、還元性のある第１ガスをノズル４１に供給する。本実施形態の第１ガスは、水素およびアルゴンにより構成される気体である。水素を含むため、第１ガスは還元性のあるガスである。水素の燃焼または爆発の下限値は、体積分率４％以下である。このため、第１ガスの爆発を抑制するために、第１ガスに含まれる水素の体積分率を４％未満とする。第１ガスとして、例えば、体積分率３％の水素を含むガスをアルゴンガスにより希釈して、水素の体積分率を１％以下とした気体を用いる。本実施形態では、特に、第１ガスとして、体積分率３％の水素を含むガスをアルゴンガスにより希釈して、水素の体積分率を０．１％〜０．２％とした気体を用いる。
【００６７】
プラズマ処理部１によるプラズマ処理工程において、第１ガス供給部４２からノズル４１へと第１ガスが供給されるとともに、電極４１１間に電圧が印加される。これにより、水素およびアルゴンにより構成される気体の一部がプラズマ化され、当該プラズマを含む第２ガスが吐出口４１０から吐出される。第２ガスには水素プラズマが含まれるため、触媒を必要とすることなく、第２ガスに接触した物質を還元することができる。したがって、基板Ｇ上に形成された第１の電極層の表面の酸化膜に第２ガスが接触し、当該酸化膜が還元される。
【００６８】
制御部１０は、プラズマ処理部１の各部を制御する。図２中に概念的に示したように、制御部１０は、ＣＰＵ等の演算処理部１１、ＲＡＭ等のメモリ１２、およびハードディスクドライブ等の記憶部１３を有するコンピュータにより構成されている。また、制御部１０は、不活性ガス供給部２８、気体回収部２９、各搬送ローラ３１を駆動するモータ、電極４１１の電圧源、および第１ガス供給部４２を含むプラズマ処理部１の各部と、それぞれ電気的に接続されている。
【００６９】
制御部１０は、記憶部１３に記憶されたコンピュータプログラムやデータを、メモリ１２に一時的に読み出し、当該コンピュータプログラムおよびデータに基づいて、演算処理部１１が演算処理を行うことにより、プラズマ処理部１の各部の動作を制御する。これにより、プラズマ処理部１におけるプラズマ処理工程が実行される。なお、制御部１０は、プラズマ処理部１のみを制御するものであってもよいし、基板処理装置９の全体を制御するものであってもよい。
【００７０】
上記の構成により、プラズマ処理工程において、プラズマ生成ユニット４０が、還元性のある第１ガスを大気圧下でプラズマ化させ、プラズマを含む第２ガスを生成する。そして、移動機構３０により基板Ｇの少なくとも一部が吐出口４１０の付近に接近すると、プラズマ生成ユニット４０が、生成された第２ガスを、基板Ｇ上の第１の電極層へ向かって吐出する。このように、移動機構３０による基板Ｇの移動範囲には、基板Ｇ上の第１の電極層が第２ガスの吐出範囲内に配置される位置が含まれる。
【００７１】
第２ガスが第１の電極層に接触することにより、第１の電極層の表面に形成された酸化膜が還元する。例えば、第１の電極層がＣｕ（銅）である場合、電極表面のＣｕＯ（酸化銅）が、還元されてＣｕ（銅）となる。特に、プラズマは反応性が良いため、他の方法で還元処理を行う場合と比べて、短時間で効率良く電極表面を還元することができる。したがって、第１の電極層の電気抵抗が増大するのを、効率良く抑制できる。
【００７２】
図３には、ガスの流れが破線矢印で示されている。移動機構３０により支持される基板Ｇとチャンバ２０の天面とが略平行であることにより、基板Ｇの上面に向かって吐出されたプラズマを含む第２ガスは、基板Ｇ上において水平方向に拡がり、その後第１排気口２６および第２排気口２７からチャンバ２０の外部へと排出される。
【００７３】
一方、第１給気口２４から供給された不活性ガスは、第１給気口２４から下方へと向かい、搬入口２１の周囲を通った後に、搬送方向下流側に隣接する第１排気口２６へと向かう。これにより、ノズル４１から吐出され、第１排気口２６へと向かう第２ガスが搬入口２１を介してチャンバ２０の外部へと漏れるのが抑制される。
【００７４】
また、第２給気口２５から供給された不活性ガスは、第２給気口２５から下方へと向かい、搬出口２２の周囲を通った後に、搬送方向上流側に隣接する第２排気口２７へと向かう。これにより、ノズル４１から吐出され、第２排気口２７へと向かう第２ガスが搬出口２２を介してチャンバ２０の外部へと漏れるのが抑制される。
【００７５】
なお、本実施形態では、水素と不活性ガスであるアルゴンとにより構成される気体をプラズマ化し、基板Ｇの表面に供給している。しかしながら、プラズマ処理においてプラズマ生成ユニット４０が基板Ｇに供給する気体は、これに限られない。例えば、基板Ｇに供給する気体は、水素を含む気体をプラズマ化した気体であればよく、水素と不活性ガスである窒素とにより構成される気体をプラズマ化したものであってもよい。
【００７６】
このプラズマ処理部１では、プラズマ生成ユニット４０が基板Ｇに供給する気体は、大気圧下でプラズマ化がなされた気体である。大気圧下でプラズマを生成することにより、いわゆる真空プラズマ装置と比べて安価にプラズマを生成することができ、かつ、高密度なプラズマを発生させることができる。これにより、プラズマ処理工程において、短時間で効率良く第１の電極層の表面を還元することができる。
【００７７】
また、このプラズマ処理部１では、プラズマの生成のための一対の電極４１１がノズル４１内に配置される。これにより、プラズマの生成のための一対の電極の間に基板Ｇが配置される場合と比べて、基板Ｇ上に形成された層やレジストパターンが電圧によりダメージを受けることを回避しながら、プラズマ処理を行うことができる。
【００７８】
＜２．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように変形実施されてもよい。
【００７９】
図５は、一変形例に係るプラズマ処理部内におけるプラズマ生成ユニットのノズル４１Ａと、基板Ｇとの関係を示した図である。
【００８０】
図５の例のプラズマ処理ユニットのノズル４１Ａは、５つの分割ノズル４１２Ａにより構成される。各分割ノズル４１２Ａは、それぞれ、基板Ｇの幅方向に沿って延びる吐出口を有するスリットノズルである。５つの分割ノズル４１２Ａは、幅方向に並んで配置される。
【００８１】
このようにノズル４１Ａを複数の分割ノズル４１２Ａに分割し、それぞれの処理パラメータを独立に制御可能とすることにより、幅方向の位置によって基板Ｇの表面に供給されるプラズマの状態を異ならせることができる。すなわち、分割ノズル４１２Ａごとに、例えば、吐出するプラズマを含む気体の流量や、プラズマ生成時に電極に印加する電圧値を異ならせることができる。なお、基板Ｇの搬送方向については、ノズル４１Ａと基板Ｇとの搬送方向の位置関係を考慮して上記の条件を変更するか、あるいは基板Ｇの搬送速度を変更することにより、基板Ｇの表面に供給されるプラズマの状態を異ならせることができる。
【００８２】
また、分割ノズル４１２Ａごとに、予め電極間の距離や、吐出口のスリット幅を異ならせていてもよい。このようにすれば、分割ノズル４１２Ａごとに、基板Ｇの表面に供給されるプラズマの状態を異ならせることができる。
【００８３】
図６は、他の変形例に係るプラズマ処理部内におけるプラズマ生成ユニットのノズル４１Ｂと、基板Ｇとの関係を示した図である。
【００８４】
図６の例のプラズマ処理ユニットのノズル４１Ｂは、５つの分割ノズル４１２Ｂにより構成される。各分割ノズル４１２Ｂは、幅方向に千鳥状に配置される。５つの分割ノズル４１２Ｂは、上流側に配置される２つの分割ノズル４１２Ｂを含む第１ノズル列４１３Ｂと、下流側に配置される３つの第２ノズル列４１４Ｂとを形成する。５つの分割ノズル４１２Ｂは、全て幅方向の異なる位置に配置される。幅方向に隣り合う分割ノズル４１２Ｂは、互いに異なるノズル列４１３Ｂ，４１４Ｂに含まれる。幅方向に隣り合う分割ノズル４１２Ｂの幅方向の端部は、搬送方向に重なって配置される。これにより、基板Ｇの幅方向の全ての領域がいずれかのノズル４１Ｂの真下を通過することができる。したがって、基板Ｇの幅方向の全体を、より均一にプラズマ処理することができる。
【００８５】
図５の例および図６の例のように、プラズマ生成ユニットのノズルは、複数の分割ノズルにより構成されていてもよい。なお、分割ノズルの数は、２〜４個であってもよいし、６個以上であってもよい。
【００８６】
また、上記の実施形態の移動機構３０は、静止したプラズマ生成ユニット４０のノズル４１に対して、基板Ｇを移動させていた。しかしながら、本発明の移動機構は、静止した基板に対して、プラズマ生成ユニットのノズルを移動させるものであってもよい。
【００８７】
また、上記の実施形態および変形例のプラズマ処理部は、１つのノズルまたは１組の分割ノズルを有していたが、本発明はこれに限られない。プラズマ処理部は、搬送方向に並ぶ複数個のノズルまたは複数組の分割ノズルを有していてもよい。このように、搬送方向の複数箇所でプラズマ処理を行うことができれば、基板Ｇの搬送速度を大きくすることができる。すなわち、基板処理の期間を短縮できる。
【００８８】
また、上記の実施形態のプラズマ処理部は、基板処理装置の一部であったが、本発明のプラズマ処理部は、他の処理部とともに設置されない独立した基板処理装置であってもよい。
【００８９】
また、上記の実施形態のプラズマ処理部は、第１の電極層の形成後、他の膜層の形成前に、基板に対してプラズマ処理を行うものであったが、本発明はこれに限られない。例えば、第１の電極層の形成後であって、さらに絶縁膜や保護膜等の電極層以外の膜層が形成された後に、プラズマ処理を行うものであってもよい。その場合、第１の電極層の表面のうち、当該膜層から露出する部分を還元処理することができる。これにより、その後に形成する第２の電極層と、第１の電極層の上記の露出部分との接続箇所において電気抵抗を低減できる。
【００９０】
また、上記の実施形態の基板処理装置９は、プラズマ処理部１と透明電極成膜部９とを備えていた。しかしながら、本発明の基板処理装置は、透明電極成膜部９を備えていなくてもよい。その場合、基板処理装置と、透明電極の成膜を行う別体の装置とを、接続して使用すればよい。
【００９１】
また、上記の実施形態の基板処理装置９は、液晶表示装置用ガラス基板を処理対象としていたが、本発明の基板処理装置は、有機ＥＬ表示装置用ガラス基板、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、カラーフィルタ用基板、記録ディスク用基板、太陽電池用基板などの他の精密電子装置用基板を処理対象とするものであってもよい。
【００９２】
また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１  プラズマ処理部
９  基板処理装置
１０  制御部
２０  チャンバ
２１  搬入口
２２  搬出口
２３  プラズマ導入口
２４  第１給気口
２５  第２給気口
２６  第１排気口
２７  第２排気口
２８  不活性ガス供給部
２９  気体回収部
３０  移動機構
４０  プラズマ生成ユニット
４１，４１Ａ，４１Ｂ      ：ノズル
４２  第１ガス供給部
９２  透明電極成膜部
４１０  吐出口
４１１  電極
４１２Ａ，４１２Ｂ  分割ノズル
Ｇ  基板
【図１】
2020107713.tif 000003
【図２】
2020107713.tif 000004
【図３】
2020107713.tif 000005
【図４】
2020107713.tif 000006
【図５】
2020107713.tif 000007
【図６】
2020107713.tif 000008