(57)【要約】【課題】ステージに対する電力供給や熱媒の循環を容易に行うことができるプラズマ処理装置を提供する。【解決手段】処理ガスをプラズマ化して、基板Ｇを処理するプラズマ処理装置１において、温度調節機構２０，２１を備えたステージ本体１３と、ステージ本体１３の上面に配置された回転部材３１と、回転部材３１を介してステージ本体１３の上面と一定間隔に保持するように配置された、基板Ｇを載置する均熱板１４と、均熱板１４を回転させる回転機構３６とを備える。ステージ本体１３の上方において均熱板１４のみが回転し、基板Ｇに対する均一なプラズマ処理が行われる。固定されたステージ本体１３に対して、電力供給や熱媒の循環を容易に行うことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理ガスをプラズマ化して、基板を処理するプラズマ処理装置において、
温度調節機構を備えたステージ本体と、
前記ステージ本体の上面に配置された回転部材と、
前記回転部材を介して前記ステージ本体の上面と一定間隔に保持するように配置された、基板を載置させる均熱板と、
前記均熱板を回転させる回転機構と、
を備えたプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記回転機構はマグネットカップリングを備える、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記ステージ本体、前記回転部材および前記均熱板を一体的に昇降させる昇降機構を備え、
前記ステージ本体、前記回転部材および前記均熱板が上昇すると、前記マグネットカップリングが磁気的に結合し、
前記ステージ本体、前記回転部材および前記均熱板が下降すると、前記マグネットカップリングの磁気的な結合が開放される、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記ステージ本体の上面と前記均熱板の下面との間隔は0.5ｍｍ以下である、請求項１〜３のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記ステージ本体の上面と前記均熱板の下面との間に伝熱ガスが導入される、請求項１〜４のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記伝熱ガスは、ヘリウム、水素、窒素、アルゴン、キセノンから構成される群から選択される１もしくは２以上の組み合わせである、請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記均熱板は、セラミックス板、セラミックスが溶射された金属板、金属板のいずれかからなる、請求項１〜６のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記均熱板は、金属板の下面にセラミックスが溶射された構成である、請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記回転部材は、セラミック部材、セラミックを溶射した金属部材、金属部材のいずれかからなる、請求項１〜８のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記回転部材は、Ａｌ２Ｏ３からなる、請求項９に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記回転部材は、球体形状である、請求項１〜１０のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
前記回転部材は、直径が５〜１０ｍｍである、請求項１１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記回転部材は、前記ステージ本体の上面に８００〜１６００個/ｍ2の密度で配置される、請求項１〜１２のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１４】
前記回転部材は、前記ステージ本体の上面において格子状に等間隔で配置される、請求項１〜１３のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１５】
前記回転部材は、前記ステージ本体の上面において同心円状に半径方向に等間隔で配置される、請求項１〜１３のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１６】
前記ステージ本体の上面には、前記回転部材が入れられる凹部が設けられている、請求項１〜１５のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１７】
前記ステージ本体は、金属で構成されるステージ本体部の上面に、セラミックス層が設けられた構成である、請求項１〜１６のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理ガスをプラズマ化して、基板に対して成膜などの処理を施すプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＬＣＤ基板や半導体の製造分野などでは、プラズマ処理の一例としてＣＶＤ法を用いた成膜装置が知られている。かかる成膜装置においては、処理容器内に供給された処理ガスが、例えばマイクロ波などのエネルギーによりプラズマ化されて、ステージ上に載置された基板に成膜処理が施される。
【０００３】
最近では、基板がますます大型化しており、特に円形でない四角形状の基板を処理するＬＣＤ基板の製造工程では、基板全体に均一な処理ガスの供給やプラズマ処理を行うことが困難である。このプラズマ処理の均一性を向上させるために、プラズマ処理中、ステージごと基板を回転させることが提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２５５７９２号公報
【特許文献２】特開平９−２３２３０９号公報
【特許文献３】特開平１０−２７７５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、プラズマ処理のプロセス条件などに応じて、ステージ上に載置された基板は所望の温度に調節される。そのため、ステージには、ヒータや冷媒流路などの温度調節機構が内蔵されており、温度調節機構によってステージの温度を調節し、ステージの温度を基板に伝達させることで、基板の温度が調節される。この温度調節を行うために、ステージに内蔵された温度調節機構には、電力供給用の配線や、熱媒を循環させる配管などが接続されている。
【０００６】
しかしながら、回転するステージに、電力供給用の配線や、熱媒の配管などを接続するのは容易ではなく、構造が複雑になるといった問題がある。また、構造が複雑になると、装置が高額となってしまう。
【０００７】
本発明の目的は、ステージに対する電力供給や熱媒の循環を容易に行うことができるプラズマ処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、処理ガスをプラズマ化して、基板を処理するプラズマ処理装置において、温度調節機構を備えたステージ本体と、前記ステージ本体の上面に配置された回転部材と、前記回転部材を介して前記ステージ本体の上面と一定間隔に保持するように配置された、基板を載置させる均熱板と、前記均熱板を回転させる回転機構と、を備えたプラズマ処理装置が提供される。
【０００９】
このプラズマ処理装置によれば、ステージ本体の上方に配置された均熱板のみを回転させることにより、処理容器内において、基板を回転させて均一なプラズマ処理ができる。また、ステージ本体は回転させる必要がなく、固定されたステージ本体に対して、電力供給や熱媒の循環を容易に行うことができる。
【００１０】
このプラズマ処理装置において、前記回転機構はマグネットカップリングを備えても良い。この場合、前記ステージ本体、前記回転部材および前記均熱板を一体的に昇降させる昇降機構を備え、前記ステージ本体、前記回転部材および前記均熱板が上昇すると、前記マグネットカップリングが磁気的に結合し、前記ステージ本体、前記回転部材および前記均熱板が下降すると、前記マグネットカップリングの磁気的な結合が開放されても良い。
【００１１】
前記ステージ本体の上面と前記均熱板の下面との間隔は、例えば0.5ｍｍ以下である。また、前記ステージ本体の上面と前記均熱板の下面との間に伝熱ガスが導入されても良い。この場合、前記伝熱ガスは、ヘリウム、水素、窒素、アルゴン、キセノンから構成される群から選択される１もしくは２以上の組み合わせであっても良い。
【００１２】
前記均熱板は、セラミックス板、セラミックスが溶射された金属板、金属板のいずれかでも良い。この場合、前記均熱板は、例えば、金属板の下面にセラミックスが溶射された構成である。
【００１３】
前記回転部材は、セラミック部材、セラミックを溶射した金属部材、金属部材のいずれかでも良い。この場合、前記回転部材は、例えばＡｌ２Ｏ３からなる。また、前記回転部材は、球体形状であっても良い。この場合、前記回転部材は、直径が５〜１０ｍｍであっても良い。
【００１４】
また、前記回転部材は、前記ステージ本体の上面に８００〜１６００個/ｍ2（０．０８〜０．１６個/ｃｍ2）の密度で配置されても良い。前記回転部材は、前記ステージ本体の上面において格子状に等間隔で配置されても良い。また、前記回転部材は、前記ステージ本体の上面において同心円状に半径方向に等間隔で配置されても良い。
【００１５】
前記ステージ本体の上面には、前記回転部材が入れられる凹部が設けられていても良い。また、前記ステージ本体は、金属で構成されるステージ本体部の上面に、セラミックス層が設けられた構成でも良い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ステージ本体に熱的に接触している均熱板の上に基板を載置させることにより、基板を所望の温度に調節することができる。また、ステージ本体の上方において均熱板のみを回転させることにより、基板に対する均一なプラズマ処理ができる。また、ステージ本体は回転させる必要がないので、固定されたステージ本体に対して、電力供給や熱媒の循環を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、プラズマ処理の一例であるＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）処理をガラス基板（以下「基板」という）Ｇに対して行うプラズマ処理装置１に基づいて説明する。図１、２は、本発明の実施の形態にかかるプラズマ処理装置１を説明するための概略的な縦断面図である。図１は、ステージ１２が下降し、基板Ｇがステージ１２の上方に持ち上げられた状態を示している。図２は、ステージ１２が上昇し、基板Ｇがステージ１２の上面に載置された状態を示している。図３は、ステージ１２を上から見た状態を示す図１中のＸ−Ｘ断面図である（なお、図３は、一例としてＧ４．５（第４．５世代）のプラズマ処理装置１である）。図４は、ステージ１２を構成しているステージ本体１３と均熱板１４の部分拡大図である。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１８】
このプラズマ処理装置１は、内部に円筒形状の処理空間が形成された処理容器１０と、この処理容器１０の上方を気密に塞ぐ蓋体１１を備えている。これら処理容器１０と蓋体１１は例えばアルミニウムからなり、いずれも接地された状態になっている。
【００１９】
処理容器１０の内部には、基板Ｇを載置するための載置台としてのステージ１２が設けられている。ステージ１２は、ステージ本体１３の上方に均熱板１４を配置した構造であり、均熱板１４の上に基板Ｇが載置される。
【００２０】
図３に示すように、基板Ｇと均熱板１４は、平面視においていずれも長方形状をなしており、均熱板１４の外周縁は、基板Ｇの外周縁よりも外側に位置している。一方、ステージ本体１３は、平面視において円形状をなしており、均熱板１４は、ステージ本体１３の上面の範囲内に位置している。
【００２１】
ステージ本体１３の内部には、温度調節機構としてのヒータ２０および熱媒流路２１が設けられている。ヒータ２０には、処理容器１０の外部に配置された電源２２から配線２３を介して電力が供給される。熱媒流路２１には、図示しない冷却機で冷却された冷媒が配管２５を介して導入される。ステージ本体１３の温度は、信号線２６を介してヒータ２０にフィードバックされており、これにより、ヒータ２０への供給電力が制御され、ステージ本体１３全体が所望の温度に調整される。なお、ステージ本体１３の内部には、図示はしないが、基板Ｇを静電吸着するための給電部等も設けられている。
【００２２】
ステージ本体１３の上面と均熱板１４の下面との間には、所定の隙間３０が形成されている。この隙間３０の距離（ステージ本体１３の上面と均熱板１４の下面とのクリアランス）ｄは、例えば０．０５〜０．５ｍｍであり、好ましくは、０．１〜０．２ｍｍである。ステージ本体１３から均熱板１４への伝熱性を向上させるためには、距離ｄは短いほど良いが、距離ｄが０．０５ｍｍ未満では、処理容器１０内を真空にさせる際に、ステージ本体１３の上面と均熱板１４の下面との間からガスが抜けにくい。距離ｄが０．５ｍｍを越えると、ステージ本体１３から均熱板１４への伝熱性が悪くなり、また、ステージ本体１３と均熱板１４との間の異常放電も発生しやすくなる。
【００２３】
ステージ本体１３の上面と均熱板１４の下面との間には、回転自在な球形状の回転部材（以下「ボール」）３１が複数配置されている。図４に示すように、ステージ本体１３の上面には、ボール３１が入れられる凹部３２が複数設けられている。各ボール３１は、各凹部３２に入った状態で、回転自在に保持されている。各凹部３２の深さは、ボール３１の直径よりも小さく設定されている。このため、凹部３２に入れられたボール３１の上面が、ステージ本体１３の上面よりも上方に位置している。
【００２４】
均熱板１４の下面は、各ボール３１の上面に接している。これにより、ステージ本体１３の上面と均熱板１４の下面との間に、所定の距離ｄの隙間３０が形成されている。
【００２５】
このように、均熱板１４の下面が、各ボール３１の上面で支持されることにより、ステージ本体１３の上方において、均熱板１４が回転自在になっている。なお、均熱板１４の下面が各ボール３１の上面で支持されることにより、均熱板１４が回転しても、ステージ本体１３の上面と均熱板１４の下面との間には、所定の距離ｄの隙間３０が常に維持される。
【００２６】
ボール３１は、例えばアルミナボールである。アルミナボールは、種々の大きさがラインアップされており、入手が容易である。均熱板１４の回転を容易にさせるためには、ボール３１の直径は、大きい方が良い。一方、ボール３１の直径が大きくなると、ステージ本体１３の上面に形成される凹部３２が大きくなって好ましくない。ボール３１の直径は、例えば５〜１０ｍｍ程度が適当と考えられる。なお、ステージ本体１３の上面と均熱板１４の下面との間に形成される隙間３０の距離ｄ（例えば０．０５〜０．５ｍｍ）は、ボール３１の大きさやボール３１が入れられる凹部３２の深さで任意に設定できる。
【００２７】
この実施の形態では、ステージ本体１３は、例えばアルミニウムなどの金属で構成されるステージ本体部１３ａの上面に、窒化アルミ（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などのセラミックス層１３ｂが溶射された構成である。また、均熱板１４は、例えばアルミニウムなどの金属で構成される均熱板部１４ａの下面に、窒化アルミ（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、イットリア（Ｙ２Ｏ３）などのセラミックス層１４ｂが溶射された構成である。このように、ステージ本体１３の上面と均熱板１４の下面に、窒化アルミ（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、イットリア（Ｙ２Ｏ３）などのセラミックス層１３ｂ、１４ｂが設けられていることにより、ステージ本体１３から均熱板１４への熱の放射率が向上し、効率よく熱が伝達される。なお、ステージ本体１３の上面には、凹部３２の内面にもセラミックス層１３ｂが溶射されている。
【００２８】
また、ステージ本体１３の上面と均熱板１４の下面にセラミックス層１３ｂ、１４ｂが設けられていることにより、ステージ本体１３の上面と均熱板１４の下面の硬度も向上する。その結果、ボール３１との接触による磨耗も少なくなり、パーティクルを低減できる。
【００２９】
均熱板１４の下面中央には、ステージ本体１３の中央を貫通する支柱３５の上端が取り付けられている。支柱３５の下端は、回転機構３６の回転軸３７の上端に直列に接続されている。回転機構３６は、支柱３５側に取り付けられた磁石３６ａと，回転機構３６のケーシング側に取り付けられた磁石３６ｂからなるマグネットカップリングを備えている。図２に示すように、ステージ１２が上昇させられると、これら磁石３６ａ，３６ｂが向き合い、マグネットカップリングが磁気的に結合した状態となる。そして、これら磁石３６ａ，３６ｂで構成されるマグネットカップリングを利用して、回転機構３６で回転軸３７が回転させられ、その回転が支柱３５を介して均熱板１４に伝達されるようになる。マグネットカップリングを採用することにより、回転軸３７に対して、処理容器１０の外部から非接触で回転機構３６の回転動力が伝達され、ステージ本体１３の上方において、均熱板１４が回転させられる。なお、ステージ本体１３は支柱３５と接続されていない。このため、マグネットカップリング３６は均熱板１４を回転させるが、ステージ本体１３を回転させない。
【００３０】
ステージ１２の下面（ステージ本体１３の下面）は、処理容器１０の底面を貫通している支柱４０の上端に支持されている。支柱４０の下部には、処理容器１０の外部に配置された昇降機構４１が取り付けられている。この昇降機構４１の稼動により、処理容器１０内において、非プラズマ処理時には、図１に示すように、ステージ１２が下降させられ、プラズマ処理時には、図２に示すように、ステージ１２が上昇させられる。なお、図１に示すように、ステージ１２が下降させられた場合は、磁石３６ａ，３６ｂが離れ、マグネットカップリングの磁気的な結合が開放された状態となる。
【００３１】
ステージ１２の下面と処理容器１０の底面の間には、伸縮自在なベローズ４２で仕切られたパイプスペース４３が設けられている。このパイプスペース４３の内部は、処理容器１０の内部空間と遮断されている。ステージ１２が昇降する際には、ベローズ４２の伸縮によって、処理容器１０の内部空間は常に密閉された状態に維持される。
【００３２】
上述の配線２３、配管２５、信号線２６、昇降機構４１の支柱４０は、いずれもベローズ４２で仕切られたパイプスペース４３の内部に配置されている。処理容器１０の外部から、パイプスペース４３の内部を通じて、電力や冷媒の供給、信号の取り出し、ステージ１２の昇降操作が円滑に行われるようになっている。
【００３３】
ステージ１２の周縁部には、ステージ１２（ステージ本体１３および均熱板１４）を貫通する複数の昇降ピン４５が設けられている。図１に示すように、ステージ１２が下降させられた場合は、昇降ピン４５の下端が処理容器１０の底面で突き上げられる。これにより、昇降ピン４５は、ステージ１２に対して上昇し、昇降ピン４５の上端が、ステージ１２の上面（均熱板１４の上面）よりも上方に突出させられる。一方、図２に示すように、ステージ１２が上昇させられた場合は、昇降ピン４５は、ステージ１２に対して下降する。そして、昇降ピン４５の上端が、ステージ本体１３の上面よりも下方に引き込まれる。
【００３４】
処理容器１０の底部には、排気口５０が設けられている。排気口５０は、図示しない配管を通じて排気装置に接続されており、排気装置によって、処理容器１０内の雰囲気を排気し、処理容器１０の内部を真空にすることができる。
【００３５】
処理容器１０の側面には、ゲートバルブ５１によって開閉される開口部５２が設けられている。ゲートバルブ５１によって開口部５２が開かれることにより、基板Ｇが、処理容器１０の内部に搬入され、処理容器１０の内部から搬出される。プラズマ処理中は、ゲートバルブ５１によって開口部５２が閉じられ、処理容器１０の内部空間は密閉された状態に維持される。
【００３６】
処理容器１０の内壁には、開口部５２よりも上方に、マスク５５を乗せるための段部５６が設けられている。図１に示すように、ステージ１２が下降させられた場合は、マスク５５は段部５６に載せられた状態となる。一方、図２に示すように、ステージ１２が上昇させられた場合は、マスク５５は、ステージ１２の上面（均熱板１４の上面）に載せられ、段部５６よりも上方に持ち上げられる。このようにステージ１２の上面に載せられることにより、マスク５５で、基板Ｇの外周縁部分を覆うことが可能である。
【００３７】
処理容器１０の上方を塞いでいる蓋体１１の内部には、互いに平行に配置された複数本の導波管６０が形成されている。導波管６０は、断面形状が方形状のいわゆる方形導波管である。また導波管６０の内部には、例えばＡｌ２Ｏ３、石英、フッ素樹脂などの誘電体が充填されている。導波管６０には、処理容器１０の外部に設けられたマイクロ波供給装置６１で発生させられた例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波が導入される。
【００３８】
蓋体１１の下面は、複数のスロット６５を有するスロットアンテナ６６になっている。また、スロットアンテナ６６の下面には、各スロット６５に対応する複数枚の誘電体６７が取り付けられている。各誘電体６７は、例えば石英ガラス、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、サファイア、ＳｉＮ、セラミックス等からなる。
【００３９】
誘電体６７を支持する梁７０には、ステージ１２上の基板Ｇに対して処理ガスを供給する複数のガス噴出孔７１が分布して設けられている。各ガス噴出孔７１には、処理容器１０の外部に配置された処理ガス供給源７２が接続されている。処理ガス供給源７２には、処理ガスとして例えばシランガス、ＴＥＯＳ、窒素、Ａｒ、酸素などが貯留されている。この処理ガス供給源７２から、各ガス噴出孔７１に処理ガスが導入され、処理容器１０内に均一に分散された状態で、処理ガスが供給される。
【００４０】
さて、以上のように構成された本発明の実施の形態にかかるプラズマ処理装置１において、基板Ｇに対し例えばアモルファスシリコン成膜する場合について説明する。先ず、ゲートバルブ５１によって開口部５２が開かれ、基板Ｇが処理容器１０の内部に搬入される。そして、図１に示すように、処理容器１０内において、下降させられたステージ１２の上方に基板Ｇが保持される。なお、基板Ｇの搬入時には、図１に示すように、ステージ１２が下降させられ、昇降ピン４５の上端が、ステージ１２の上面よりも上方に突出した状態になっている。そして、処理容器１０内に搬入された基板Ｇが、昇降ピン４５の上端に載せられた状態となる。
【００４１】
こうして基板Ｇが搬入された後、ゲートバルブ５１によって開口部５２が閉じられる。また、昇降機構４１の稼動により、ステージ１２は上昇させられる。この上昇の途中、先ず、基板Ｇがステージ１２の上面（均熱板１４の上面）に受け渡される。
【００４２】
こうして基板Ｇがステージ１２上に受け渡された後、更にステージ１２が上昇し、マスク５５が、ステージ１２の上面（均熱板１４の上面）に載せられる。これにより、ステージ１２上に載置された基板Ｇの外周縁部分がマスク５５で覆われた状態となる。
【００４３】
そして、ステージ１２が図２に示される位置まで上昇させられた後、プラズマ処理が開始される。プラズマ処理中、排気口５０を通じて処理容器１０内の雰囲気が排気され、処理容器１０の内部が真空にされる。また、ヒータ２０への電力の供給と熱媒流路２１への冷媒の導入により、ステージ本体１３全体が所望の温度に調整される。そして、ステージ本体１３の熱が均熱板１４に伝達され、更に、均熱板１４の上面に載置された基板Ｇに熱が伝達されて、基板Ｇの温度が調整される。
【００４４】
また、回転機構３６の稼動によって、マグネットカップリング（磁石３６ａ、３６ｂ）を介して、処理容器１０の外部から非接触で回転動力が伝達され、ステージ本体１３の上方において、均熱板１４が回転させられる。こうして、均熱板１４の上面に載置された基板Ｇが回転させられる。なお、ステージ本体１３は回転しない。
【００４５】
そして、処理ガス供給源７２から導入された処理ガスが、各ガス噴出孔７１から処理容器１０内に均一に分散された状態で供給される。更に、導波管６０から例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波が複数枚の誘電体６７を介して処理容器１０内に導入される。こうして、処理容器２内において処理ガスがプラズマ化されて、基板Ｇの表面に対して、アモルファスシリコン成膜が行われる。
【００４６】
なお、処理容器１０内では、例えば０．７ｅＶ〜２．０ｅＶの低電子温度、１０１１〜１０１３ｃｍ−３の高密度プラズマによって、基板Ｇへのダメージの少ない均一な成膜が行われる。アモルファスシリコン成膜の条件は、例えば処理容器１０内の圧力については、５〜１００Ｐａ、好ましくは１０〜６０Ｐａ、基板Ｇの温度は、２００〜４５０℃、好ましくは２５０〜３８０℃が適当である。また、マイクロ波供給装置６１の出力については、１〜４Ｗ／ｃｍ２、好ましくは３Ｗ／ｃｍ２が適当である。
【００４７】
そして、アモルファスシリコン成膜が終了すると、処理ガスの供給とマイクロ波の導入が停止される。また、均熱板１４の回転も停止される。そして、昇降機構４１の稼動によって、ステージ１２が図１に示す位置に下降させられる。これにより、マスク５５は段部５６に載せられた状態となる。また、昇降ピン４５の上端がステージ１２の上面よりも上方に突出し、ステージ１２の上方に基板Ｇが保持された状態に戻る。その後、開口部２６が開かれ、基板Ｇが処理容器１０内から搬出される。
【００４８】
この実施の形態にかかるプラズマ処理装置１によれば、プラズマ処理中、基板Ｇが回転させられることにより、基板Ｇの表面全体に均一な成膜処理が行われる。この場合、ステージ本体１３の上面と均熱板１４の下面との間に複数のボール３１が配置されているので、ステージ本体１３上において、均熱板１４は円滑に回転して、基板Ｇを回転させることができる。また、ステージ本体１３は回転しないので、ヒータ２０への電力の供給と熱媒流路２１への冷媒の導入を容易に行うことができ、基板Ｇの温度調整が円滑に行われる。
【００４９】
また、回転中、均熱板１４の下面は各ボール３１の上面によって常に支持され、ステージ本体１３の上面と均熱板１４の下面との間に形成された隙間３０の距離ｄが一定に保持される。このため、ステージ本体１３から均熱板１４へ熱が効率よく伝達され、基板Ｇの温度が正確に制御される。その結果、基板Ｇに対する良好な成膜処理が行われる。なお、例えばＧ４．５（第４．５世代）のプラズマ処理装置１の場合、基板Ｇの大きさは７３０ｍｍ×９２０ｍｍの長方形であり、相当に大面積である。本願発明によれば、このようなＧ４．５以上の大面積の基板Ｇについて、各ボール３１によって均等に荷重を支持することができる。その結果、基板Ｇ全体において、ステージ本体１３の上面と均熱板１４の下面との間の隙間３０の距離ｄが一定に保たれ、基板Ｇの全体の温度が均一になる。本願発明は、Ｇ４．５以上の大面積の基板Ｇについて、特に重要である。
【００５０】
以上、本発明の好ましい実施の形態の一例を説明したが、本発明はここに示した形態に限定されない。図４では、ステージ本体１３の上面において、円筒形状の凹部３２によってボール３１を保持する例を示したが、凹部３２の形状は円筒形状に限らず、種々の形状が採用される。例えば図５に示す例では、凹部３２の形状が半球形状に構成されている。また、図６に示す例では、凹部３２の形状が円錐形状に構成されている。これら図５、６に示す例によっても、同様に均熱板１４が回転自在に支持され、ステージ本体１３の上面と均熱板１４の下面との間に、所定の距離ｄの隙間３０が形成される。また、例えば、ステージ本体１３から均熱板１４へより効率よく熱を伝達させるために、ステージ本体１３の上面と均熱板１４の下面との間に、Ｈｅ等のガスを供給しても良い。
【００５１】
ステージ本体１３の上面と均熱板１４の下面との間に配置されるボール３１は、最低３個あれば良い。但し、ボール３１を介してステージ本体１３から均熱板１４へ熱が伝達されることを考慮すれば、ボール３１はなるべく多いことが好ましい。また、均熱板１４のスムーズな回転、各ボール３１による均熱板１４の確実な支持のために、ボール３１の形状は、なるべく精密な球体であることが望ましい。ステージ本体１３の上面に配置される複数のボール３１の間隔（ピッチ）は、均熱板１４と基板Ｇの自重を考慮し、ボール３１を破損しない範囲内にする必要がある。
【００５２】
例えば、ステージ本体１３の上面の中心付近と最外周のみにボール３１を配置することも考えられる。また、例えばメンテナンス時に均熱板１４の上に手をついてしまったような場合を想定すると、６０ｋｇ（体重）の集中荷重が、真下にボール３１の無い部分に発生した場合、均熱板１４の破損を防止するには、例えば均熱板１４の板厚１０ｍｍで、ボール３１のピッチは５０ｍｍ以下である必要がある（アルミナの曲げ応力340MPaとして）。
【００５３】
ボール３１のピッチが５０ｍｍ以上では、均熱板１４の厚みを１０ｍｍ以上にする必要があるが、スムーズな回転やコスト面で不利である。よって、ボール３１の最大ピッチを５０ｍｍ、均熱板１４の厚み１０ｍｍを基準とし、ピッチを狭めれば均熱板１４の厚みを薄い方向にもっていく事が可能となる。例えばボール３１のピッチが２５ｍｍの場合は、均熱板１４の厚みは５ｍｍで良い。さらにピッチを狭めれば均熱板１４の厚みをより薄くできるが、ボール３１の数が膨大になる事と、大面積の薄い均熱板１４は取り扱いが大変なので、ボール３１のピッチは５〜１０ｍｍあたりが適当ではないかと考えられる。また、このくらいのピッチ（ボール３１の数）の場合、１個のボール３１あたりにかかる荷重は数十g〜100g以下程度となり、回転もスムーズであると考えられる。
【００５４】
以上の実施の形態では、プラズマ処理の一例であるアモルファスシリコン成膜を行うものについて説明したが、本発明は、アモルファスシリコン成膜の他、酸化膜成膜、ポリシリコン成膜、シランアンモニア処理、シラン水素処理、酸化膜処理、シラン酸素処理、その他のＣＶＤ処理の他、エッチング処理にも適用できる。
【００５５】
以上の実施の形態では、マイクロ波を用いたプラズマ処理を例にとって説明したが、これに限定されず、高周波電圧を用いたプラズマ処理についても本発明を適用できるのは勿論である。また、本発明のプラズマ処理で処理される基板は、半導体ウェハ、有機ＥＬ基板、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）用の基板等のいずれのものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、ＬＣＤ基板や半導体の製造分野などで行われるプラズマ処理に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態にかかるプラズマ処理装置を説明するための概略的な縦断面図である。ステージが下降し、基板がステージの上方に持ち上げられた状態を示している。
【図２】本発明の実施の形態にかかるプラズマ処理装置を説明するための概略的な縦断面図である。ステージが上昇し、基板がステージの上面に載置された状態を示している。
【図３】ステージの平面図である。
【図４】ステージを構成しているステージ本体と均熱板の部分拡大図である。
【図５】半球形状の凹部を有するステージの部分拡大図である。
【図６】円錐形状の凹部を有するステージの部分拡大図である。
【符号の説明】
【００５８】
Ｇ  基板
１  プラズマ処理装置
１０  処理容器
１１  蓋体
１２  ステージ
１３  ステージ本体
１３ａ  ステージ本体部
１３ｂ  セラミックス層
１４  均熱板
１４ａ  均熱板部
１４ｂ  セラミックス層
２０  ヒータ
２１  熱媒流路
２２  電源
２３  配線
２５  配管
２６  信号線
３０  隙間
３１  ボール
３２  凹部
３６  回転機構
３７  回転軸
４１  昇降機構
４２  ベローズ
４３  パイプスペース
４５  昇降ピン
５０  排気口
５１  ゲートバルブ
５２  開口部
５５  マスク
６０  導波管
６１マイクロ波供給装置
６５  スロット
６６  スロットアンテナ
６７  誘電体
７０  梁
７１  ガス噴出孔
７２  処理ガス供給源
【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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