(57)【要約】【課題】処理対象物を支持部材上の正確な位置に載置して処理対象物を支持部材上に正しい姿勢で支持することができるようにしたプラズマ処理装置及びプラズマ処理装置におけるトレイの載置方法を提供することを目的とする。【解決手段】トレイ６の下面側から下方に突出して設けられた突起５２と、トレイ載置面５に下方に窪んで設けられた突起嵌入穴５３を有する。昇降ピン７によってトレイ６がトレイ載置面５に載置される過程で、トレイ６の下面側に設けられた突起５２が突起嵌入穴５３に上方から嵌入する。【選択図】図５
2010267894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ方向に貫通して設けられた収容孔を有し、収容孔の内周部から収容孔の内方に張り出して設けられた張り出し部により処理対象物の外縁を下方から支持してその処理対象物を収容孔の内部に収容するトレイと、
トレイが載置されるトレイ載置面及びトレイ載置面から上方に突出して設けられた台状部を有して成り、トレイ載置面にトレイが上方から載置される過程で台状部がトレイの収容孔を相対的に上方に突き抜けることによって、トレイの収容孔内に収容された処理対象物を台状部によって相対的に上方に押し上げ、処理対象物を張り出し部から上方に離間させた状態で台状部の上面に支持する支持部材と、
支持部材に対してトレイを昇降させ、トレイのトレイ載置面上への載置及びトレイのトレイ載置面からの離間を行うトレイ昇降手段と、
トレイの下面       側から下方に突出して設けられた突起と、
トレイ載置面に下方に窪んで設けられ、トレイ昇降手段によってトレイがトレイ載置面に載置される過程で前記突起が上方から嵌入する突起嵌入穴とを備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
トレイの張り出し部の処理対象物を支持する支持面と前記突起の下端部との間の上下方向距離は、トレイ載置面と台状部の上面との間の上下方向距離よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記突起嵌入穴の内壁面は上方に広がるテーパ形状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記突起及び前記突起嵌入穴は少なくとも３組設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
トレイ昇降手段はトレイ載置面から上方に延びた部分が同期して昇降する複数のピン状部材から成り、トレイの下面側には各ピン状部材の上端部が嵌入するピン状部材嵌入穴が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
厚さ方向に貫通して設けられた収容孔を有し、収容孔の内周部から収容孔の内方に張り出して設けられた張り出し部により処理対象物の外縁を下方から支持してその処理対象物を収容孔の内部に収容するトレイと、
トレイが載置されるトレイ載置面及びトレイ載置面から上方に突出して設けられた台状部を有して成り、トレイ載置面にトレイが上方から載置される過程で台状部がトレイの収容孔を相対的に上方に突き抜けることによって、トレイの収容孔内に収容された処理対象物を台状部によって相対的に上方に押し上げ、処理対象物を張り出し部から上方に離間させた状態で台状部の上面に支持する支持部材と、
支持部材に対してトレイを昇降させ、トレイのトレイ載置面上への載置及びトレイのトレイ載置面からの離間を行うトレイ昇降手段とを備え、
トレイ昇降手段はトレイ載置面から上方に延びた部分が同期して昇降する複数のピン状部材から成り、トレイの下面側には各ピン状部材の上端部が嵌入するピン状部材嵌入穴が設けられていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記ピン状部材嵌入穴の内壁面は下方に広がるテーパ形状に形成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
厚さ方向に貫通して設けられた収容孔を有し、収容孔の内周部から収容孔の内方に張り出して設けられた張り出し部により処理対象物の外縁を下方から支持してその処理対象物
を収容孔の内部に収容するトレイを、このトレイが載置されるトレイ載置面及びトレイ載置面から上方に突出して設けられた台状部を有して成り、トレイ載置面にトレイが上方から載置される過程で台状部がトレイの収容孔を相対的に上方に突き抜けることによって、トレイの収容孔内に収容された処理対象物を台状部によって相対的に上方に押し上げ、処理対象物を張り出し部から上方に離間させた状態で台状部の上面に支持する支持部材に載置するプラズマ処理装置におけるトレイの載置方法であって、
トレイがトレイ載置面に載置される過程で、トレイの下面側から下方に突出して設けられた突起を、トレイ載置面に下方に窪んで設けられた突起嵌入穴に上方から嵌入させるようにしたことを特徴とするプラズマ処理装置におけるトレイの載置方法。
【請求項９】
厚さ方向に貫通して設けられた収容孔を有し、収容孔の内周部から収容孔の内方に張り出して設けられた張り出し部により処理対象物の外縁を下方から支持してその処理対象物を収容孔の内部に収容するトレイを、このトレイが載置されるトレイ載置面及びトレイ載置面から上方に突出して設けられた台状部を有して成り、トレイ載置面にトレイが上方から載置される過程で台状部がトレイの収容孔を相対的に上方に突き抜けることによって、トレイの収容孔内に収容された処理対象物を台状部によって相対的に上方に押し上げ、処理対象物を張り出し部から上方に離間させた状態で台状部の上面に支持する支持部材に載置するプラズマ処理装置におけるトレイの載置方法であって、
支持部材に対してトレイを昇降させ、トレイのトレイ載置面上への載置及びトレイのトレイ載置面からの離間を行うトレイ昇降手段を、トレイ載置面から上方に延びた部分が同期して昇降する複数のピン状部材から構成し、これら複数のピン状部材の上端部を、トレイの下面側に設けられたピン状部材嵌入穴に嵌入させるようにしたことを特徴とするプラズマ処理装置におけるトレイの載置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理対象物に対してプラズマ処理を行うプラズマ処理装置及びプラズマ処理装置におけるトレイの載置方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ処理装置は、チャンバ内に形成される処理室内に設けられた支持部材上に処理対象物を支持し、密閉状態にした処理室内に高周波電圧を印加するとともにプラズマ発生用のガスを供給して処理室内にプラズマを発生させることにより、処理対象物にドライエッチング等のプラズマ処理を施すようになっている。
【０００３】
このようなプラズマ処理装置では、複数の処理対象物を一括して支持部材上に支持させるためのトレイが用いられる。トレイは厚さ方向に貫通して設けられた複数の収容孔を有し、各収容孔の内周部から収容孔の内方に張り出して設けられた張り出し部により処理対象物の外縁を下方から支持してその処理対象物を収容孔の内部に収容するように構成されている。支持部材には同期して昇降する複数のピン状部材が設けられており、処理対象物を収容したトレイを支持部材の上方で位置合わせをしたところでピン状部材を上昇させてトレイを下方から支持し、それからピン状部材を下降させると、支持部材の上面に設けられた複数の台状部がそれぞれトレイの各収容孔を相対的に上方に突き抜けるので、トレイの収容孔内に収容された処理対象物は台状部によって相対的に押し上げられ、処理対象物は張り出し部から上方に離間した状態で、各台状部の上面に支持される（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１０９７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のプラズマ処理装置において、トレイを支持部材の上面に載置する際、トレイの支持部材に対する位置合わせを正確に行った状態でトレイをピン状部材に支持させたとしても、ピン状部材が下降してトレイがトレイ載置面に接触するとき、位置ずれが生じてしまう可能性があった。そうすると、台状部は収容孔を突き抜けることができずにトレイと干渉してしまい、処理対象物を支持部材上に正しい姿勢で支持することができなくなるおそれがあるという問題点があった。処理対象物を支持部材上に正しい姿勢で支持できなかった場合には、トレイの載置に関する一連の作業をやり直さなければならず、プラズマ処理の作業効率を低下させる要因となっていた。
【０００６】
また、近年のプラズマ処理装置では、より多くの処理対象物に対して一括してプラズマ処理（バッチ処理）を施して効率化を図ろうとする傾向が強い。より多くの処理対象物を収納するためにトレイサイズを２００ｍｍから３４０ｍｍと大型化することで、θ方向（水平面内における回転方向）のずれによる位置ずれが大きくなり、また１つのトレイに収容される処理対象物の数が多くなるほど許容できるトレイの位置ずれは小さくなるため、上記の問題は早急に解決する必要がある。特にＬＥＤ基板の処理対象物では、処理対象物の外周部付近までの歩留まり向上が求められており、処理対象物を支持部材の台状部上に載置して静電吸着保持させて冷却しながら処理対象物をプラズマ処理する際に、処理対象物の外周部付近まで支持部の台状部にて静電吸着保持させるため、台状部の外径とトレイの収容孔の隙間をより小さくする必要があり、許容できるトレイの位置ずれは更に小さくなる。
【０００７】
そこで本発明は、処理対象物を支持部材上の正確な位置に載置して処理対象物を支持部材上に正しい姿勢で支持することができるようにしたプラズマ処理装置及びプラズマ処理装置におけるトレイの載置方法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】
【０００８】
請求項１に記載のプラズマ処理装置は、厚さ方向に貫通して設けられた収容孔を有し、収容孔の内周部から収容孔の内方に張り出して設けられた張り出し部により処理対象物の外縁を下方から支持してその処理対象物を収容孔の内部に収容するトレイと、トレイが載置されるトレイ載置面及びトレイ載置面から上方に突出して設けられた台状部を有して成り、トレイ載置面にトレイが上方から載置される過程で台状部がトレイの収容孔を相対的に上方に突き抜けることによって、トレイの収容孔内に収容された処理対象物を台状部によって相対的に上方に押し上げ、処理対象物を張り出し部から上方に離間させた状態で台状部の上面に支持する支持部材と、支持部材に対してトレイを昇降させ、トレイのトレイ載置面上への載置及びトレイのトレイ載置面からの離間を行うトレイ昇降手段と、トレイの下面側から下方に突出して設けられた突起と、トレイ載置面に下方に窪んで設けられ、トレイ昇降手段によってトレイがトレイ載置面に載置される過程で前記突起が上方から嵌入する突起嵌入穴とを備えた。
【０００９】
請求項２に記載のプラズマ処理装置は、請求項１に記載のプラズマ処理装置であって、トレイの張り出し部の処理対象物を支持する支持面と前記突起の下端部との間の上下方向距離は、トレイ載置面と台状部の上面との間の上下方向距離よりも大きい。
【００１０】
請求項３に記載のプラズマ処理装置は、請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置であって、前記突起嵌入穴の内壁面は上方に広がるテーパ形状に形成されている。
【００１１】
請求項４に記載のプラズマ処理装置は、請求項１乃至３の何れかに記載のプラズマ処理装置であって、前記突起及び前記突起嵌入穴は少なくとも３組設けられている。
【００１２】
請求項５に記載のプラズマ処理装置は、請求項１乃至４の何れかに記載のプラズマ処理装置であって、トレイ昇降手段はトレイ載置面から上方に延びた部分が同期して昇降する複数のピン状部材から成り、トレイの下面側には各ピン状部材の上端部が嵌入するピン状部材嵌入穴が設けられている。
【００１３】
請求項６に記載のプラズマ処理装置は、厚さ方向に貫通して設けられた収容孔を有し、収容孔の内周部から収容孔の内方に張り出して設けられた張り出し部により処理対象物の外縁を下方から支持してその処理対象物を収容孔の内部に収容するトレイと、トレイが載置されるトレイ載置面及びトレイ載置面から上方に突出して設けられた台状部を有して成り、トレイ載置面にトレイが上方から載置される過程で台状部がトレイの収容孔を相対的に上方に突き抜けることによって、トレイの収容孔内に収容された処理対象物を台状部によって相対的に上方に押し上げ、処理対象物を張り出し部から上方に離間させた状態で台状部の上面に支持する支持部材と、支持部材に対してトレイを昇降させ、トレイのトレイ載置面上への載置及びトレイのトレイ載置面からの離間を行うトレイ昇降手段とを備え、トレイ昇降手段はトレイ載置面から上方に延びた部分が同期して昇降する複数のピン状部材から成り、トレイの下面側には各ピン状部材の上端部が嵌入するピン状部材嵌入穴が設けられている。
【００１４】
請求項７に記載のプラズマ処理装置は、請求項５又は６に記載のプラズマ処理装置であって、前記ピン状部材嵌入穴の内壁面は下方に広がるテーパ形状に形成されている。
【００１５】
請求項８に記載のプラズマ処理装置におけるトレイの載置方法は、厚さ方向に貫通して設けられた収容孔を有し、収容孔の内周部から収容孔の内方に張り出して設けられた張り出し部により処理対象物の外縁を下方から支持してその処理対象物を収容孔の内部に収容するトレイを、このトレイが載置されるトレイ載置面及びトレイ載置面から上方に突出して設けられた台状部を有して成り、トレイ載置面にトレイが上方から載置される過程で台状部がトレイの収容孔を相対的に上方に突き抜けることによって、トレイの収容孔内に収容された処理対象物を台状部によって相対的に上方に押し上げ、処理対象物を張り出し部から上方に離間させた状態で台状部の上面に支持する支持部材に載置するプラズマ処理装置におけるトレイの載置方法であって、トレイがトレイ載置面に載置される過程で、トレイの下面側から下方に突出して設けられた突起を、トレイ載置面に下方に窪んで設けられた突起嵌入穴に上方から嵌入させるようにした。
【００１６】
請求項９に記載のプラズマ処理装置におけるトレイの載置方法は、厚さ方向に貫通して設けられた収容孔を有し、収容孔の内周部から収容孔の内方に張り出して設けられた張り出し部により処理対象物の外縁を下方から支持してその処理対象物を収容孔の内部に収容するトレイを、このトレイが載置されるトレイ載置面及びトレイ載置面から上方に突出して設けられた台状部を有して成り、トレイ載置面にトレイが上方から載置される過程で台状部がトレイの収容孔を相対的に上方に突き抜けることによって、トレイの収容孔内に収容された処理対象物を台状部によって相対的に上方に押し上げ、処理対象物を張り出し部から上方に離間させた状態で台状部の上面に支持する支持部材に載置するプラズマ処理装置におけるトレイの載置方法であって、支持部材に対してトレイを昇降させ、トレイのトレイ載置面上への載置及びトレイのトレイ載置面からの離間を行うトレイ昇降手段を、トレイ載置面から上方に延びた部分が同期して昇降する複数のピン状部材から構成し、これら複数のピン状部材の上端部を、トレイの下面側に設けられたピン状部材嵌入穴に嵌入させるようにした。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、トレイがトレイ載置面に載置される過程において、トレイの下面側から下方に突出して設けられた突起が、トレイ載置面上に下方に窪んで設けられた突起嵌入穴に上方から嵌入するようになっているので、トレイは支持部材上の正確な位置に載置される。このため台状部とトレイは干渉せず、処理対象物を支持部材上に正しい姿勢で支持することができるので、プラズマ処理における作業効率の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装置の構成図
【図２】本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装置が備えるトレイを基板とともに示す（ａ）斜視図（ｂ）平面図
【図３】本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装置が備えるトレイを基板とともに示す側断面図
【図４】本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装置が備える基板サセプタの一部の（ａ）斜視図（ｂ）側断面図
【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装置が備えるトレイを基板サセプタ上に載置する手順を説明する基板サセプタの側断面図
【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装置が備えるトレイの部分側断面図
【図７】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装置が備えるトレイ及び基板支持部材の部分側断面図
【図８】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるトレイを基板支持部材上に載置する手順の説明図
【図９】本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装置が備える基板支持部材、トレイ及び基板の部分側断面図
【図１０】本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装置が備えるトレイを基板とともに示す斜視図
【図１１】本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装置が備える基板サセプタの一部の斜視図
【図１２】本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装置が備える基板サセプタ及びトレイの一部を示す平面図
【図１３】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装置が備えるトレイの部分側断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１において、本発明の一実施の形態におけるプラズマ処理装置１は処理対象物の一例としての基板Ｗに対してプラズマ処理（例えばドライエッチング）を施すものであり、内部に処理室２が形成されたチャンバ（真空容器）３と、処理室２内に設けられ、複数の基板Ｗを支持可能な基板サセプタ４と、複数の基板Ｗを収容した状態で処理室２内に搬入され、基板サセプタ４の（後述する基板支持部材３３の）の上面のトレイ載置面５に載置されることによって複数の基板Ｗを基板サセプタ４の上面に支持させるトレイ６と、トレイ６を基板サセプタ４の上方で昇降させることによりトレイ６のトレイ載置面５への載置及びトレイ６のトレイ載置面５からの離間を行うトレイ昇降手段としての複数（ここでは４つ）の昇降ピン７等を備えて構成されている。
【００２０】
図１において、プラズマ処理装置１にはプラズマ発生用のガスが充填されたガス供給源１１、真空ポンプ等から成る真空排気装置１２が設けられている。チャンバ３の上方には誘電コイル１３が設けられており、誘電コイル１３は高周波電源及びマッチング回路等を有して構成される高周波電圧印加装置１４と繋がっている。
【００２１】
ガス供給源１１は、このプラズマ処理装置１が備えるコントローラ１５（図１）により作動制御がなされてチャンバ３の処理室２内にプラズマ発生用のガスを供給し、真空排気装置１２はコントローラ１５により作動制御がなされて処理室２内のガスを真空排気する。高周波電圧印加装置１４はコントローラ１５により作動制御がなされて誘電コイル１３に高周波電圧を印加する。
【００２２】
図２（ａ），（ｂ）及び図３において、トレイ６は薄板円盤状の部材から成り、セラミックス材料等の電気絶縁性材料から形成される。トレイ６には厚さ方向に貫通して設けられた複数（ここでは７つ）の円形の基板収容孔２１が設けられており、各基板収容孔２１の内周部の下縁部には、その基板収容孔２１の内方に張り出して設けられたリング状の張り出し部２２が設けられている。
【００２３】
図３に示すように、トレイ６が有する各基板収容孔２１の内径Ｒ１は基板Ｗの外径Ｒ０よりも大きく、張り出し部２２の内径Ｒ２は基板Ｗの外径Ｒ０よりも小さくなっている。このため基板Ｗは、その外縁が張り出し部２２によって下方から支持された状態で基板収容孔２１の内部に収容される。基板収容孔２１内に基板Ｗが収容された状態では、基板Ｗの下面は基板収容孔２１から（張り出し部２２から）下方に露出した状態となる。
【００２４】
図１において、基板サセプタ４は、チャンバ３の上面に設置されたベース部３１と、ベース部３１の上面に設けられた下部電極３２と、下部電極３２の上面に設けられた基板支持部材３３と、下部電極３２及び基板支持部材３３の外周を囲うように設けられた円筒状のガイド部材３４と、ガイド部材３４の外周を覆って設けられたアースシールド部材３５
と、ガイド部材３４及びアースシールド部材３５の上方を覆うように設けられた円環状のガイドリング３６を有して構成されている。ここで、ベース部３１、基板支持部材３３、ガイド部材３４及びガイドリング３６はセラミックス等の誘電体材料から成り、下部電極３２及びアースシールド部材３５は金属等の導電性材料から成っている。なお、ガイドリング３６の内径はトレイ６の外径よりも大きい寸法となっている。
【００２５】
下部電極３２は、高周波電源及びマッチング回路を有して構成されるバイアス電圧印加装置３７と繋がっており、バイアス電圧印加装置３７はコントローラ１５により作動制御がなされて下部電極３２に高周波のバイアス電圧を印加する。
【００２６】
図４及び図５において、基板支持部材３３は、トレイ６が載置される前述のトレイ載置面５と、トレイ載置面５から上方に突出して設けられた複数の台状部４１を有している。図４（ａ），（ｂ）において、各台状部４１には下方に窪んだ凹部４１ａが形成されており、各台状部４１は基板Ｗの外径Ｒ０より１〜３ｍｍ程度小さい外径を有する円環状部分４２と、円環状部分４２の内部に位置する複数の円柱状部分４３から成る。円環状部分４２の上面４２ａと各円柱状部分４３の上面４３ａは各台状部４１の上面の基板Ｗを支持する基板支持面４４となっている（図４（ｂ）及び図５（ａ））。
【００２７】
図１において、各台状部４１内には静電吸着用電極４６が内蔵されており、各静電吸着用電極４６は直流電源及び可変抵抗等を有して構成される直流電圧印加装置４７に接続されている。直流電圧印加装置４７はコントローラ１５より作動制御がなされて各静電吸着用電極４６に直流電圧を印加し、台状部４１に載置された基板Ｗを台状部４１の上面（基板支持面４４）に静電吸着する。
【００２８】
図１及び図５において、昇降ピン７は基板サセプタ４を上下に貫通するように上下方向に延びて設けられており、コントローラ１５によって作動制御がなされる昇降ピン駆動装置５０により駆動されて同期して昇降し、その上端部を基板支持部材３３のトレイ載置面５の上方領域で突没させる。
【００２９】
図３及び図５（ａ）の拡大図において、トレイ６の下面側には上方に窪んだ複数（ここでは４つ）の昇降ピン嵌入穴５１が設けられている（図２（ａ），（ｂ）も参照）。これら昇降ピン嵌入穴５１は、基板サセプタ４に設けられた４つの昇降ピン７と同じ配置で設けられており、基板支持部材３３の上方に位置したトレイ６の４つの昇降ピン嵌入穴５１それぞれに各昇降ピン７の上端部を下方から嵌入させることにより、これら昇降ピン７に対して位置合わせした状態でトレイ６を支持することができる（図５（ａ））。
【００３０】
ここで、図６（ａ）に示すように、昇降ピン嵌入穴５１の内壁面５１ａは下方に広がるテーパ形状に形成されている。このため、昇降ピン７の中心軸Ｊ１が昇降ピン嵌入穴５１の中心軸Ｊ２からずれた状態で昇降ピン７の上端部が昇降ピン嵌入穴５１内に入り込んだとしても、昇降ピン７の上端部は昇降ピン嵌入穴５１の内壁面５１ａに下方から当接した後（図６（ｂ））、昇降ピン嵌入穴５１の内壁面５１ａのテーパ形状に案内されて昇降ピン嵌入穴５１内への進入を続けるため、最終的には昇降ピン７の中心軸Ｊ１と昇降ピン嵌入穴５１の中心軸Ｊ２とが一致する状態で昇降ピン７の上端部は昇降ピン嵌入穴５１内に嵌入する（図６（ｃ））。
【００３１】
また、図３及び図５（ａ）の拡大図に示すように、トレイ６はトレイ６の下面側から下方に突出して設けられた複数（ここでは３つ）の突起５２を有しており（図２（ａ），（ｂ）も参照）、図４において、基板支持部材３３は、トレイ載置面５に下方に窪んで設けられた複数（ここでは３つ）の突起嵌入穴５３を有している。
【００３２】
ここで、３つの突起嵌入穴５３は、３つの突起５２に対応する位置に設けられている。また、この３つの突起嵌入穴５３及び３つの突起５２は、等間隔（例えば１２０°）に配置された３点支持構造となっており、この３点支持によりトレイ６が傾きにくく、トレイ６の基板収容孔２１に収容された基板Ｗに位置ずれが生じにくい。このため、昇降ピン駆動装置５０によって昇降される昇降ピン７によってトレイ６がトレイ載置面５に載置される過程において、トレイ６の下面側に設けられた３つの突起５２のそれぞれは、対応する突起嵌入穴５３に上方から嵌入し、トレイ６にθ方向（水平面内における回転方向）のずれが生じている場合でも３つの突起５２がそれぞれ対応する突起嵌入穴５３に案内補正され、これによりトレイ６は基板支持部材３３上（トレイ載置面５）の正確な位置に載置される。このため基板収容孔２１は基板支持部材３３の台状部４１を確実に突き抜けることができる。
【００３３】
すなわち基板支持部材３３は、トレイ載置面５にトレイ６が上方から載置される過程において台状部４１がトレイ６の基板収容孔２１を相対的に上方に突き抜けることによって、トレイ６の基板収容孔２１内に収容された基板Ｗを台状部４１によって相対的に上方に押し上げ、基板Ｗを張り出し部２２から上方に離間させた状態で台状部４１の上面（基板支持面４４）に支持するものとなっている。
【００３４】
ここで、図７（ａ）に示すように、突起嵌入穴５３の内壁面５３ａは上方に広がるテーパ形状に形成されているため、突起５２の中心軸Ｊ３が突起嵌入穴５３の中心軸Ｊ４からずれた状態で突起５２が突起嵌入穴５３内に入り込んだとしても、突起５２は突起嵌入穴５３の内壁面５３ａに上方から当接した後（図７（ｂ））、突起嵌入穴５３の内壁面５３ａのテーパ形状に案内されて突起嵌入穴５３内への進入を続けるため、最終的には突起５２の中心軸Ｊ３と突起嵌入穴５３の中心軸Ｊ４とが一致する状態で突起５２は突起嵌入穴５３内に嵌入する（図７（ｃ））。
【００３５】
また、このプラズマ処理装置１では、トレイ６の張り出し部２２の基板Ｗを支持する支持面２２ａとトレイ６の下面側に設けられた突起５２の下端部との間の上下方向距離ｔ（図５（ａ）中の拡大図及び図６（ａ））は、トレイ載置面５と台状部４１の上面（基板支持面４４）との間の上下方向距離Ｈ（図５（ａ）の拡大図及び図７（ｃ））よりも大きくなるように寸法設定がなされている。また、トレイ載置面５と台状部４１の上面（基板支持面４４）との間の上下方向距離Ｈは、トレイ６の張り出し部２２の基板Ｗを支持する支持面２２ａとトレイ６の下面側の支持面２２ａの裏面との間の上下方向距離ｈ（図５（ａ）中の拡大図、図６（ａ）及び図７（ｃ））よりも大きくなるように寸法設定がなされている。
【００３６】
図１及び図５において、下部電極３２内には冷媒流路６１が設けられており、この冷媒流路６１内には、コントローラ１５より作動制御がなされる冷媒循環装置６２より温度調節がなされた冷媒が供給される。
【００３７】
図１において、基板サセプタ４を構成するベース部３１、下部電極３２及び基板支持部材３３には、基板支持部材３３の上面（台状部４１に設けられた凹部４１ａ内）に開口する冷却ガス供給管路６３が設けられており（図４（ｂ）も参照）、コントローラ１５により作動制御がなされる冷却ガス供給装置６４より、基板冷却用のガス（例えばヘリウムガス）が、冷却ガス供給管路６３を通じて各台状部４１の凹部４１ａ内に供給される。
【００３８】
次に、このプラズマ処理装置１により複数の基板Ｗをバッチ処理により一括してプラズマ処理を施す手順について説明する。コントローラ１５は先ず、各基板収容孔２１に基板Ｗが収容されたトレイ６の外縁部をトレイ把持手段７０（図８（ａ））によって把持する。これは、コントローラ１５が、トレイ把持手段７０の駆動機構（図示せず）の作動制御
を行うことによって行う。
【００３９】
コントローラ１５は、トレイ把持手段７０によってトレイ６を把持したら、そのトレイ把持手段７０をチャンバ３の処理室２内に進入させてトレイ６を基板サセプタ４の上方に位置させる（図８（ａ））。そして、トレイ６の下面側に設けられた４つの昇降ピン嵌入穴５１が、基板サセプタ４に設けられた４つの昇降ピン７の上端部と上下に対向するようにトレイ６を基板支持部材３３に対して位置合わせする。
【００４０】
コントローラ１５は、トレイ６を基板支持部材３３に対して位置合わせしたら、コントローラ１５から昇降ピン駆動装置５０を作動させて４つの昇降ピン７を上昇させ、各昇降ピン７の上端部をトレイ６の下面側の４つの昇降ピン嵌入穴５１に嵌入させる（図５（ａ）及び図８（ｂ））。これによりトレイ６は４つの昇降ピン７によって位置ずれなく支持される。また、これによりトレイ６の下面側に設けられた３つの突起５２は、基板支持部材３３の上面に設けられた３つの突起嵌入穴５３と上下に対向した状態となる。
【００４１】
コントローラ１５は、トレイ６を４つの昇降ピン７によって支持したら、トレイ把持手段７０によるトレイ６の把持を解除してトレイ把持手段７０を処理室２から退去させ、チャンバ３に設けられた図示しない扉を閉止してチャンバ３（処理室２）を密閉状態にする。
【００４２】
コントローラ１５は、チャンバ３を密閉状態にしたら、昇降ピン駆動装置５０を作動させて昇降ピン７を下降させ、トレイ６を基板支持部材３３のトレイ載置面５に載置させる。このトレイ６をトレイ載置面５に載置させる過程において、台状部４１はトレイ６の基板収容孔２１を相対的に上方に突き抜けることになるが、前述のように、トレイ載置面５と台状部４１の上面（基板支持面４４）との間の上下方向距離Ｈは、トレイ６の張り出し部２２の基板Ｗを支持する支持面２２ａとトレイ６の下面側の支持面２２ａの裏面との間の上下方向距離ｈよりも大きくなっているので、トレイ６の下面側の支持面２２ａの裏面がトレイ載置面５に接触する前に、基板Ｗの下面が台状部４１の上面（基板支持面４４）に接触する（図５（ｂ））。そして、トレイ６がその後も下降を続けることによって、トレイ６の下面側の支持面２２ａの裏面がトレイ載置面５に接触するが、基板Ｗは台状部４１によって相対的に上方に押し上げられるのでトレイ６とともには下降せず、外縁が張り出し部２２の上面から離間して台状部４１の上面（基板支持面４４）に支持された状態となる（図５（ｃ）及び図８（ｃ））。
【００４３】
ここで、前述のように、トレイ６の張り出し部２２の基板Ｗを支持する支持面２２ａとトレイ６の下面側に設けられた突起５２の下端部との間の上下方向距離ｔは、トレイ載置面５と台状部４１の上面（基板支持面４４）との間の上下方向距離Ｈよりも大きくなっているので、トレイ６に収容された基板Ｗの下面が台状部４１の上面（基板支持面４４）と接触したときには（図５（ｂ））、突起５２は既に突起嵌入穴５３に嵌入を始めており（図９）、その後、トレイ６が降下してトレイ載置面５に接触するまでの過程において、突起５２は必ず突起嵌入穴５３内に入り込むことになる。このためトレイ６は基板支持部材３３上（トレイ載置面５）の正確な位置に載置される。
【００４４】
トレイ６を基板支持部材３３上（トレイ載置面５）に載置したら、コントローラ１５は直流電圧印加装置４７を作動させて各静電吸着用電極４６に直流電圧を印加し、各基板Ｗを台状部４１の上面（基板支持面４４）に静電吸着させる。これにより各基板Ｗは台状部４１上に固定される。
【００４５】
各基板Ｗを台状部４１の上面に静電吸着させたら、コントローラ１５は冷却ガス供給装置６４を作動させて冷却ガス供給管路６３から各台状部４１に設けられた凹部４１ａ内に
基板冷却用のガスを充填させる。コントローラ１５は、各台状部４１に設けられた凹部４１ａ内に基板冷却用のガスを充填させたら、ガス供給源１１の作動制御を行って処理室２内にプラズマ発生用のガスを供給し、高周波電圧印加装置１４の作動制御を行って誘電コイル１３に高周波電圧を印加するとともに、バイアス電圧印加装置３７の作動制御を行って下部電極３２にバイアス電圧を印加する。これにより処理室２内にプラズマが発生し、基板Ｗの表面がプラズマ処理される。
【００４６】
上記のプラズマ処理中、コントローラ１５は、冷媒循環装置６２の作動制御を行って冷媒流路６１内に冷媒を循環させて下部電極３２を冷却する。これにより下部電極３２を通じて基板Ｗが冷却され、基板冷却用のガスを通じた基板Ｗの冷却と相俟って、プラズマ処理効率が向上する。
【００４７】
プラズマ処理が終了したら、コントローラ１５は高周波電圧印加装置１４による誘電コイル１３への高周波電圧の印加及びバイアス電圧印加装置３７による下部電極３２への高周波電圧の印加を停止したうえで、ガス供給源１１からの処理室２内へのガスの供給を停止するとともに、真空排気装置１２により処理室２内のガスをチャンバ３の外部に排気する。また、コントローラ１５は、冷却ガス供給装置６４による基板冷却用のガスの供給を停止し、直流電圧印加装置４７による静電吸着用電極４６への直流電圧の印加を停止して、基板Ｗの静電吸着を解除する。
【００４８】
基板Ｗの静電吸着を解除したら、コントローラ１５は昇降ピン駆動装置５０を作動させて４つの昇降ピン７を上昇させ、これら昇降ピン７によりトレイ６を基板支持部材３３の上方に持ち上げ支持する。４つの昇降ピン７はその上昇過程で上端部がトレイ６の下面側の昇降ピン嵌入穴５１内に下方から嵌入し、トレイ６の下面側に設けられた３つの突起５２はそれまで嵌入していた突起嵌入穴５３から上方に離脱する。
【００４９】
昇降ピン７の上昇作動によりトレイ６を基板支持部材３３の上方に持ち上げ支持したら、コントローラ１５はチャンバ３の扉を開いてトレイ把持手段７０を処理室２内に進入させ、昇降ピン７によって持ち上げ支持されたトレイ６の外縁部をトレイ把持手段７０によって把持して処理室２から退去させる。これにより複数の基板Ｗの１回当たりのバッチ処理が終了する。
【００５０】
以上説明したように、本実施の形態におけるプラズマ処理装置１では、トレイ６がトレイ載置面５に載置される過程において、トレイ６の下面側から下方に突出して設けられた突起５２が、トレイ載置面５上に下方に窪んで設けられた突起嵌入穴５３に上方から嵌入するようにしており、本実施の形態のプラズマ処理装置１におけるトレイ６の載置方法では、トレイ６がトレイ載置面５に載置される過程で、トレイの下面側から下方に突出して設けられた突起５２を、トレイ載置面５に下方に窪んで設けられた突起嵌入穴５３に上方から嵌入させるようにしているので、トレイ６は基板支持部材３３上（トレイ載置面５上）の正確な位置に載置される。このため台状部４１とトレイ６は干渉せず、基板Ｗを基板支持部材３３上に正しい姿勢で支持することができるので、プラズマ処理における作業効率の低下を防止することができる。
【００５１】
なお、本実施の形態では、突起５２及び突起嵌入穴５３は３組設けられていたが、少なくとも３組設けられていればよく、これによりトレイ６の基板支持部材３３の上面（トレイ載置面５）に対する安定した位置決めを行うことができる。また、本実施の形態では、昇降ピン７（ピン状部材）及び昇降ピン嵌入穴５１は４組設けられていたが、少なくとも３組設けられていればよく、これにより昇降ピン７によってトレイ６を安定的に支持することができる。
【００５２】
また、本実施の形態では、突起５２及び突起嵌入穴５３から成る手段と、ピン状部材（昇降ピン７）及びピン状部材嵌入穴（昇降ピン嵌入穴５１）から成るトレイ６の位置決め手段が並存しており、両手段ともトレイ６を基板支持部材３３上の正確な位置に載置する効果を発揮していたが、どちらか一方のみの手段を用いるようにしても構わない。
【００５３】
すなわち、プラズマ処理装置１は、基板支持部材３３に対してトレイ６を昇降させ、トレイ６のトレイ載置面５上への載置及びトレイ６のトレイ載置面５からの離間を行うトレイ昇降手段を備えており、このトレイ昇降手段が、トレイ載置面５から上方に延びた部分が同期して昇降する複数のピン状部材（昇降ピン７）から成り、トレイ６の下面側には各ピン状部材の上端部が嵌入するピン状部材嵌入穴５１が設けられていればよい。また、プラズマ処理装置１におけるトレイ６の載置方法では、基板支持部材３３に対してトレイ６を昇降させ、トレイ６のトレイ載置面５上への載置及びトレイ６のトレイ載置面５からの離間を行うトレイ昇降手段を、トレイ載置面５から上方に延びた部分が同期して昇降する複数のピン状部材（昇降ピン７）から構成し、これら複数のピン状部材の上端部を、トレイ６の下面側に設けられたピン状部材嵌入穴５１に嵌入させるようにしていればよい。
【００５４】
上述の説明では、台状部４１は基板Ｗの外径Ｒ０よりも１〜３ｍｍ程度小さい外径を有するとしていたが、図１０、図１１及び図１２に示すように、トレイ６の基板収容孔２１の内壁に、内方に張り出した突起状の張り出し部２２ｔを周方向に所定間隔あけて複数（少なくとも３つ）設けるとともに、台状部４１の外周部には上記突起状の張り出し部２２ｔを収容する収容溝４２ｍを設けることにより、台状部４１の外径と基板Ｗの外径Ｒ０を実質的に揃えるようにすることができる。このような構成では、基板Ｗを外周部の端まで台状部４１で支持することができるので、基板Ｗの冷却を効率よく行うことができる。
【００５５】
なお、このような構成を採用した場合、トレイ６の基板収容孔２１の内壁に設けた複数の張り出し部２２ｔは台状部４１の外周部に設けた複数の収容溝４２ｍに上方から嵌入する構造となるため、θ方向のトレイ６の高い位置決め精度が必要となるが、本実施の形態におけるプラズマ処理装置１では前述のように、トレイ６の位置決めを高精度に行うことができるのでその点問題はなく、各突起状の張り出し部２２ｔを対応する台状部４１の収容溝４２ｍに確実に嵌入させて、基板Ｗを台状部４１支持させることができる（図１３参照）。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
処理対象物を支持部材上の正確な位置に載置して処理対象物を支持部材上に正しい姿勢で支持することができるようにしたプラズマ処理装置及びプラズマ処理装置におけるトレイの載置方法を提供する。
【符号の説明】
【００５７】
１  プラズマ処理装置
５  トレイ載置面
６  トレイ
７  昇降ピン（トレイ昇降手段、ピン状部材）
２１  基板収容孔（収容孔）
２２  張り出し部
２２ａ  支持面
３３  基板支持部材（支持部材）
４１  台状部
４４  基板支持面（台状部の上面）
５１  昇降ピン嵌入穴（ピン状部材嵌入穴）
５１ａ  昇降ピン嵌入穴の内壁面（ピン状部材嵌入穴の内壁面）
５２  突起
５３  突起嵌入穴
５３ａ  突起嵌入穴の内壁面
Ｗ  基板（処理対象物）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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