(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚み方向に貫通するように設けられて少なくとも１枚の基板が収容される少なくとも１個の基板収容孔と、この基板収容孔の孔壁から突出し、前記基板収容孔内に収容された前記基板の下面の外周縁部分を支持する上側部を有する基板支持部とを備える、搬送可能なトレイと、
前記トレイが搬入されるチャンバ内にプラズマを発生させるプラズマ発生源と、
前記チャンバ内に配置され、基部と、前記基部から上向きに突出し、前記トレイの下面側から前記基板収容孔に挿入され、上端面である基板載置面に前記基板支持部から受け渡された前記基板の前記下面が載置される基板載置部とを有するステージと、
前記ステージに対して高周波バイアスを印加するバイアス印加部と
を備え、
前記基板載置部の側面に設けられたトレイ支持部は、前記基部と前記トレイの前記下面側との間に間隔が形成されるように、前記トレイの前記基板支持部の下側部に当接して支持することを特徴とする、プラズマ処理装置。
【請求項２】
前記トレイは前記基板収容孔に前記基板を複数枚収容し、
前記基板載置部は前記基板載置面に前記複数枚の基板を載置することを特徴とする、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記トレイは、隣接する前記基板の突き合わせ部が互いに突き合わされた状態で前記複数枚の基板を前記基板収容孔に収容し、
前記基板載置部は、隣接する前記基板の前記突き合わせ部が互いに突き合わされた状態で前記複数枚の基板を載置することを特徴とする、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記トレイの前記基板支持部の下側部は、前記基板収容孔の前記孔壁からの突出量が前記トレイの前記下面側から前記上面側に向けて漸次増加するテーパ状面であり、
前記基板載置部の前記トレイ支持部は、前記テーパ状面と適合する傾斜面である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記トレイの前記基板支持部の下側部は、前記基板支持部の前記上側部に支持された前記基板の前記下面に沿って延びる第１の面と、前記第１の面から下向きに突出する第２の面とを備え、
前記基板載置部の前記トレイ支持部は、前記トレイ支持部の前記第１の面が載置されるトレイ載置面と、前記トレイ支持部の前記第１の面が前記トレイ載置面に載置された状態で前記トレイの前記第２の面と間隔を隔てて対向する側面とを備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
厚み方向に貫通するように設けられて少なくとも１枚の基板が収容される少なくとも１個の基板収容孔と、この基板収容孔の孔壁から突出する基板支持部を有するトレイを準備し、
前記トレイの前記基板収容孔に前記基板を収容し、前記基板の下面の外周縁部分を前記基板支持部の上側部に支持させ、
チャンバ内のステージに向けて前記トレイを降下させ、前記ステージの基部から上向きに突出する基板載置部を前記トレイの下面側から前記基板収容孔に進入させ、前記基板載置部の上端面である基板載置面に、前記基板収容孔内に収容された前記基板の下面を載置し、
前記基部と前記トレイの前記下面側との間に間隔が形成されるように、前記基板載置部の側面に設けられたトレイ支持部に対して、前記トレイの前記基板支持部の下側部を当接させて支持させ、
前記チャンバ内にプラズマを発生させる共に前記ステージに高周波バイアスを印加する、プラズマ処理方法。
【請求項７】
前記トレイの前記基板収容孔に複数枚の基板を収容し、前記基板載置部の前記基板載置面に複数枚の基板を載置することを特徴とする、請求項６に記載のプラズマ処理方法。
【請求項８】
前記トレイの前記基板収容孔に前記複数枚の基板を収容する際に、隣接する前記基板の突き合わせ部を互いに突き合わされた状態とし、
前記基板載置部の前記基板載置面に前記複数の基板を載置する際に、隣接する前記基板の突き合わせ部を互いに突き合わされた状態とする、請求項７に記載のプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の基板を搬送可能なトレイを利用することでバッチ処理を実現しているドライエッチング装置が知られている。例えば、特許文献１には、トレイに設けた複数の厚さ方向に貫通する基板収容孔に基板を収容して搬送するプラズマ処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３６１０５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
太陽電池の基板の形状は一般に四角形状ないし角型である。しかし、特許文献１に記載のプラズマ処理装置は、主として複数の丸型基板のバッチ処理を意図しているので、比較的大型の角型基板に適用した場合をも含む、トレイの冷却とトレイの消耗抑制の両方の実現は、十分に考慮されていない。
【０００５】
基板の外周縁付近の領域は基板収容孔の孔壁に臨んでいる。そのため、プラズマ処理中にトレイが高温となると、この領域はトレイ（基板収容孔の孔壁及び孔壁から突出する基板支持部）からの輻射熱の影響を大きく受ける。具体的には、輻射熱により基板の外周縁付近の領域が高温となるとレジスト焼け（熱によりレジストマスクに変形等の劣化が生じる現象）が起こり、歩留まり低下の原因となる。
【０００６】
現在の太陽電池の基板は１２５mm角が主流である。例えば、このサイズの９枚の角型基板を３×３の配置で特許文献９のトレイに配置する場合、必然的にトレイは大型化する。トレイが大型化した場合、トレイの消耗を効果的に抑制しなければ、プラズマ処理装置を所有するコスト（CoO: Cost of Ownership）が大幅に悪化する。
【０００７】
本発明は、複数の基板を搬送可能なトレイを備えるプラズマ処理装置において、トレイの効果的な冷却と消耗抑制を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様は、厚み方向に貫通するように設けられて少なくとも１枚の基板が収容される少なくとも１個の基板収容孔と、この基板収容孔の孔壁から突出し、前記基板収容孔内に収容された前記基板の下面の外周縁部分を支持する上側部を有する基板支持部とを備える、搬送可能なトレイと、前記トレイが搬入されるチャンバ内にプラズマを発生させるプラズマ発生源と、前記チャンバ内に配置され、基部と、前記基部から上向きに突出し、前記トレイの下面側から前記基板収容孔に挿入され、上端面である基板載置面に前記基板支持部から受け渡された前記基板の前記下面が載置される基板載置部とを有するステージと、前記ステージに対して高周波バイアスを印加するバイアス印加部とを備え、前記基板載置部の側面に設けられたトレイ支持部は、前記基部と前記トレイの前記下面側との間に間隔が形成されるように、前記トレイの前記基板支持部の下側部に当接して支持することを特徴とする、プラズマ処理装置を提供する。
【０００９】
トレイの基板支持部の下側部は、ステージの基板載置部の側面に設けられたトレイ支持部に当接して支持される。トレイとステージが高い密接度で当接するので、ステージへの熱伝導によりトレイが効果的に冷却される。その結果、トレイ（基板収容孔の孔壁及び孔壁から突出する基板支持部）からの基板収容孔内の基板への輻射熱の影響を、効果的に抑制できる。
【００１０】
ステージに対して高周波バイアスを印加することより、基板だけでなくトレイの上面にもバイアスシースが形成される。ステージの基板載置部の側面に設けられたトレイ支持部が、トレイの基板支持部の下側部を支持すると、ステージの基部とトレイの下面側との間には間隔が形成される。ステージの基部とトレイの下面側との間に形成された間隔は、トレイに作用する電界を制御する空間として機能し、トレイの上面におけるバイアスシースを基板の上面におけるバイアスシースよりも抑制できる。バイアスシースの抑制によりトレイの消耗を抑制できる。
【００１１】
前記トレイは前記基板収容孔に前記基板を複数枚収容し、前記基板載置部は前記基板載置面に前記複数枚の基板を載置してもよい。
【００１２】
この場合、前記トレイは、隣接する前記基板の突き合わせ部が互いに突き合わされた状態で前記複数枚の基板を前記基板収容孔に収容し、前記基板載置部は、隣接する前記基板の前記突き合わせ部が互いに突き合わされた状態で前記複数枚の基板を載置する。
【００１３】
例えば、前記トレイの前記基板支持部の下側部は、前記基板収容孔の前記孔壁からの突出量が前記トレイの前記下面側から前記上面側に向けて漸次増加するテーパ状面であり、前記基板載置部の前記トレイ支持部は、前記テーパ状面と適合する傾斜面である。
【００１４】
トレイの基板支持部の下側部をテーパ状面とし、基板載置部のトレイ支持部をテーパ状面と適合する傾斜面とすることで、トレイをステージに向けて降下させた際に、基板載置部側の傾斜面にトレイ側のテーパ状面が円滑に案内される。その結果、基板載置部はトレイの下面側からトレイの基板収容孔に円滑かつ確実に挿入され、基板載置面にトレイの基板支持部から基板が確実に受け渡されると共に、トレイ側のテーパ状面は基板載置部側の傾斜面に確実に当接して支持される。つまり、トレイの基板支持部の下側部をテーパ状面とし、基板載置部のトレイ支持部をテーパ状面と適合する傾斜面とすることで、トレイのステージに対するアラインメント性能を向上できる。
【００１５】
１つの基板収容孔に収容された複数の基板を基板支持部から基板載置部の基板載置面に受け渡す場合には、より良好なアラインメント性能が要求される。トレイの基板支持部の下側部をテーパ状面とし、基板載置部のトレイ支持部をテーパ状面と適合する傾斜面とすることで、このような場合に要求されるアラインメント性能を実現できる。
【００１６】
あるいは、前記トレイの前記基板支持部の下側部は、前記基板支持部の前記上側部に支持された前記基板の前記下面に沿って延びる第１の面と、前記第１の面から下向きに突出する第２の面とを備え、前記基板載置部の前記トレイ支持部は、前記トレイ支持部の前記第１の面が載置されるトレイ載置面と、前記トレイ支持部の前記第１の面が前記トレイ載置面に載置された状態で前記トレイの前記第２の面と間隔を隔てて対向する側面とを備える。
【００１７】
トレイの基板支持部の第２の面が基板載置部のトレイ支持部の側面で案内されることで、基板載置面にトレイの基板支持部から基板が確実に受け渡されると共に、トレイ側の第１の面が基板載置部側のトレイ支持面に確実に当接して支持される。つまり、この構成によっても、トレイのステージに対するアラインメント性能を向上できる。
【００１８】
本発明の第２の態様は、厚み方向に貫通するように設けられて少なくとも１枚の基板が収容される少なくとも１個の基板収容孔と、この基板収容孔の孔壁から突出する基板支持部を有するトレイを準備し、前記トレイの前記基板収容孔に前記基板を収容し、前記基板の下面の外周縁部分を前記基板支持部の上側部に支持させ、チャンバ内のステージに向けて前記トレイを降下させ、前記ステージの基部から上向きに突出する基板載置部を前記トレイの下面側から前記基板収容孔に進入させ、前記基板載置部の上端面である基板載置面に、前記基板収容孔内に収容された前記基板の下面を載置し、前記基部と前記トレイの前記下面側との間に間隔が形成されるように、前記基板載置部の側面に設けられたトレイ支持部に対して、前記トレイの前記基板支持部の下側部を当接させて支持させ、前記チャンバ内にプラズマを発生させる共に前記ステージに高周波バイアスを印加する、プラズマ処理方法を提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法では、厚み方向に貫通するようにトレイに設けられた基板収容孔の孔壁から突出する基板支持部を設け、ステージの基板載置部の側面に設けられたトレイ支持部は、ステージの基部とトレイの下面側との間に間隔が形成されるように、トレイの基板支持部の下側部に当接して支持する。そのため、ステージーの熱伝導によりトレイを効果的な冷却でき、トレイの上面におけるバイアスシースの抑制によりトレイの消耗を抑制できる。
【００２０】
また、基板支持部の下側部をテーパ状面とし、基板載置部の側面をテーパ状面と適合する傾斜面とすることで、トレイのステージに対するアラインメント性能を向上できる。基板支持部の下側部が基板の下面に沿って延びる第１の面と、第１の面から下向きに突出する第２の面とを設け、基板載置部のトレイ支持部にそれに対応するトレイ載置面と側面とを設けることでも、トレイのステージに対するアラインメント性能を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るドライエッチング装置の模式図。
【図２】ステージ及びトレイの斜視図。
【図３Ａ】第１実施形態のトレイがステージに配置される前の状態での図２のＸ軸に直交する断面の部分断面図。
【図３Ｂ】第１実施形態のトレイがステージに配置された状態での図２のＸ軸に直交する断面の部分断面図。
【図４Ａ】第２実施形態のトレイがステージに配置される前の状態での部分断面図。
【図４Ｂ】第２実施形態のトレイがステージに配置された状態での部分断面図。
【図５】ステージ及びトレイの代案の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１実施形態）
図１から図４Ｂは本発明の実施形態に係るプラズマ処理装置の一例であるドライエッチング装置１を示す。このドライエッチング装置１は、プラズマを発生させる減圧可能なチャンバ（チャンバ）２に対し、図示しない出入口を介して搬入出可能なトレイ３を備える。
【００２３】
図２を参照すると、トレイ３は、全体として外形が矩形状で厚みが一定の板状である。本実施形態におけるトレイ３には、平面視で概ね正方形状である９個の基板収容孔４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，４Ｇ，４Ｈ，４Ｉが上面３ａから下面３ｂまで厚み方向に貫通するように設けられている。これらの基板収容孔４Ａ〜４Ｉは同一の形状及び寸法を有し、個々の基板収容孔４Ａ〜４Ｉには、１枚の基板５が収容される。
【００２４】
図２を参照すると、基板５は、四隅に角面取を施した角型基板であり、平面視で直線状の４個の辺５ａを備える。基板５のサイズは特に限定されないが、例えば太陽電池用の１２５mm角のものでもよい。
【００２５】
トレイ３の９個の基板収容孔４Ａ〜４Ｉは、平面視で３×３の配置で２方向（図２ではＸ軸及びＹ軸の方向）にマトリクス状に配置されている。トレイ３は、９個の基板収容孔４Ａ〜４Ｉの外側領域を構成する外枠６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄと、図２においてＸ方向に延びる２つの中間枠７Ａ，７Ｂと同図においてＹ方向に延びる２つの中間枠８Ａ，８Ｂとを備える。これらの枠６Ａ〜６Ｄ，７Ａ，７Ｂ，８Ａ，８Ｂにより９個の基板収容孔４Ａ〜４Ｉが画定されている。
【００２６】
個々の基板収容孔４Ａ〜４Ｉの孔壁の平面視で全周に基板支持部１１が設けられている。この基板支持部１１で支持されることにより、基板５は基板収容孔４Ａ〜４Ｉに収容された状態で保持される。前述のように基板収容孔４Ａ〜４Ｉは厚み方向に貫通するように形成されている。そのため、トレイ３の上面３ａ側から見たときに、基板収容孔４Ａ〜４Ｉに収容された基板５の上面５ｂが露出しているだけでなく、トレイ３の下面３ｂ側から見たときにも収容された基板５の下面５ｃが露出している。
【００２７】
図３Ａを参照すると、基板支持部１１は上面側（上側部）が実質的に水平な支持面１１ａであり、下面側（下側部）がテーパ状面１１ｂである。このテーパ状面１１ｂはトレイ３の下面３ｂから上面３ａに向けて基板収容孔４Ａ〜４Ｉの孔壁からの突出量が漸次増大する向きに傾いている。言い換えれば、テーパ状面１１ｂは基板収容孔４Ａ〜４Ｉの孔径がトレイ３の下面３ｂから上面３ａに向けて漸次減少する向きに傾いている。
【００２８】
トレイ３の外枠６Ａ〜６Ｄの下面側にも下面３ｂから上面３ａに向けて外側へ広がる向きに傾斜する傾斜面６ａが設けられている。
【００２９】
図１を参照とすると、ドライエッチング装置１のチャンバ２の頂部を閉鎖する誘電体壁１８の上方には、上部電極としてのアンテナ（プラズマ源）１７が配置されている。アンテナ１７は第１の高周波電源１９Ａに電気的に接続されている。一方、チャンバ２内の底部側には、基板５を保持したトレイ３が載置されるステージ２１が配置されている。チャンバ２のガス導入口２ａにはプロセスガス源２２が接続され、排気口２ｂにはチャンバ２２内を真空排気するための真空ポンプを含む減圧機構２３が接続されている。
【００３０】
ステージ２１は金属ブロック２４上に配置され、金属ブロック２４はベース部２５内に収容されている。金属ブロック２４は第２の高周波電源部１９Ｂに電気的に接続されて下部電極として機能する。
【００３１】
図２を参照すると、ステージ２１は扁平な直方体状の基部２１ａを備え、この基部２１ａの上面２１ｂの外周に沿って平面視で矩形枠状のトレイガイド２６が設けられている。基部２１ａの上面２１ｂのトレイガイド２６で囲まれた領域にトレイ３が配置される。トレイガイド２６の内側面は、トレイ３の外枠６Ａ〜６Ｄの傾斜面６ａと適合する傾斜を有しており、トレイ３を案内するトレイガイド面２６ａとして機能する。
【００３２】
ステージ２１の基部２１ａの上面２１ａには、トレイ３の基板収容孔４Ａ〜４Ｉと対応する平面視で概ね正方形状の島状に隆起した９個の基板載置部２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄ，２７Ｅ，２７Ｆ，２７Ｇ，２７Ｈ，２７Ｉが設けられている。個々の基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの実質的な水平な上端面は、トレイ３の対応する基板収容孔４Ａ〜４Ｉの基板支持部１１から受け渡された基板５が載置される基板載置面２８として機能する。ステージ２１の基部２１ａの上面２１ｂから基板載置面２８までの高さは、トレイ３の下面３ｂから基板支持部１１の支持面１１ａの高さよりも十分に大きく設定している。
【００３３】
個々の基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの側部は、基板支持部１１のテーパ状面１１ｂと適合する傾斜を有する傾斜面２９で構成されている。後に詳述するように、基板支持部１１のテーパ状面１１ｂが傾斜面２９に密接することにより、トレイ３がステージ２１上に保持される。
【００３４】
図３Ａ及び図３Ｂにのみ概念的に示すように、ステージ２１には、基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの上端面（基板載置面２８）付近に、基板５とトレイ３を静電吸着するための静電吸着用電極３２が備えられている。この静電吸着用電極３２には、駆動電源３３が電気的に接続されている。基板５とトレイ３を確実に静電吸着できる限り、静電吸着用電極３２は単極型でも双極型でもよい。静電吸着用電極３２はステージ２１の表面に溶射等の手段で設けてもよい。
【００３５】
図１を参照すると、ドライエッチング装置１は、ステージ２１の冷却装置３４を備える。この冷却装置３４は、金属ブロック２４内に形成された冷媒流路３５と、温調された冷媒を冷媒流路３５中で循環させる冷媒循環装置３６とを備える。
【００３６】
図１及び図２を参照すると、個々の基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの基板載置面２８には、載置される３枚の基板５に対応した位置に伝熱ガスの供給孔３７が設けられている。これらの供給孔３７は共通の伝熱ガス源３８に接続されている。
【００３７】
チャンバ２内には、ベース部２５、金属ブロック２４、及びステージ２１を貫通し、かつ駆動装置３９で駆動されて昇降するリフトピン４０が設けられている。
【００３８】
コントローラ４５は、第１及び第２の高周波電源１９Ａ，１９Ｂ、プロセスガス源２２、伝熱ガス源３８、減圧機構２３、冷却装置３４、駆動電源３３、及び駆動装置３９を含むドライエッチング装置１を構成する要素の動作を制御する。
【００３９】
次に、本実施形態のドライエッチング装置１の動作を説明する。
【００４０】
まず、トレイ１の基板収容孔４Ａ〜４Ｉにそれぞれ基板５が収容される。基板収容孔４Ａ〜４Ｉに収容された基板５は、下面５ｃの外周縁部分が基板支持部１１の支持面１１ａに支持される
【００４１】
基板５を収容済みのトレイ３はチャンバ２内に搬入され、先端がステージ２１の基部２１ａの上面２１ｂよりも十分に上方に位置する位置まで突出したリフトピン４０に受け渡される。つまり、図３Ａに示すように、ステージ２１の基部２１ａの上面２１ｂの上方に基板５を収容済みのトレイ３が位置する。
【００４２】
続いて、リフトピン４０が降下することでトレイ３はステージ２１に向けて降下する。外枠６Ａ〜６Ｄの傾斜面６ａがステージ２１のトレイガイド２６のガイド面２６ａに案内されることで、トレイ３はステージ２１に対して適切な姿勢を維持しつつ円滑に降下する。図３Ｂを参照すると、トレイ３は基板支持部１１の下側部であるテーパ状面１１ｂがステージ２１の基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの側壁である傾斜面２９（本実施形態におけるトレイ支持部）の上に載置されるまで降下する。つまり、トレイ３はステージ２１の基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの傾斜面２９で支持される位置に達するとそれ以上は降下しない。図３Ｂに示すように、ステージ２１の基部２１ａの上面２１ａと、基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの傾斜面２９で支持されたトレイ３の下面３ｂとの間には間隔Ｓ１が形成されている。
【００４３】
トレイ３がステージ２１に向けて降下する際に、ステージ２１の基板載置部２７Ａ〜２７Ｉがトレイ３の対応する基板収容孔４Ａ〜４Ｉ内にトレイ３の下面３ｂ側から進入する。トレイ３がステージ２１の基部２１ａに近付くのに伴い、基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの先端である基板載置面２８は基板収容孔４Ａ〜４Ｉ内をトレイ３の上面３ａに向かって進む。
【００４４】
図３Ｂに示すように、トレイ３の基板支持部１１のテーパ状面１１ｂがステージ２１の基板載置部２７Ａ〜２７Ｃの傾斜面２９に載置されると、個々の基板収容孔４Ａ〜４Ｉ内の基板３は基板載置部２７Ａ〜２７Ｉによって基板支持部１１の支持面１１ａから持ち上げられる。詳細には、基板５はその下面５ｃが基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの基板載置面２８に載置され、トレイ３の基板支持部１１の支持面１１ａに対して間隔をあけて上方に配置される。要するに、基板５はトレイ３の基板支持部１１から基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの基板載置面２８に受け渡される。
【００４５】
前述のようにトレイ３がステージ２１に向けて降下する際、トレイ３がステージ２１の基部２１ａに近付くのに伴い、基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの先端である基板載置面２８が基板収容孔４Ａ〜４Ｉ内をトレイ３の上面３ａに向かって進む。この際、基板収容孔４Ａ〜４Ｉの孔壁から突出する基板支持部１１の下側部をテーパ状面１１ｂとし、基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの周側部をテーパ状面１１ｂと適合する傾斜面２９としているので、基板載置部２７Ａ〜２７Ｉ側の傾斜面２９にトレイ３側のテーパ状面１１ｂが円滑に案内される。その結果、基板載置部２７Ａ〜２７Ｉはトレイ３の下面側３ｂからトレイ３の基板収容孔４Ａ〜４Ｉに円滑かつ確実に挿入される。その結果、基板載置面２８に対してトレイ３の基板支持部１１から基板５が確実に受け渡されると共に、トレイ３側のテーパ状面１１ａは基板載置部２７Ａ〜２７Ｉ側の傾斜面２９に確実に密接して支持される。つまり、トレイ３の基板支持部１１の下側部をテーパ状面１１ｂとし、基板載置部２７Ａ〜２７Ｂにテーパ状面１１ｂと適合する傾斜面２９を設けることで、トレイ３のステージ２１に対するアラインメント性能を向上できる。
【００４６】
トレイ３のステージ２１への配置完了後、静電吸着用電極３２に対して駆動電源３３から直流電圧が印加され、基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの基板載置面２８にそれぞれ基板５が静電吸着される。また、トレイ３のうち基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの側周部である傾斜面２９に密接している基板支持部１１のテーパ状面１１ｂも、静電吸着用電極３２への給電により基板載置部２７Ａ〜２７Ｉに傾斜面２９に対して静電吸着される。
【００４７】
続いて、供給孔３７を通って伝熱ガス源３８から伝熱ガスが供給される。その後、プロセスガス源２２からチャンバ２内にプロセスガスが供給され、減圧機構２３によりチャンバ２内は所定圧力に維持される。また、高周波電源１９Ａからアンテナ１７に高周波電圧を印加してチャンバ３内にプラズマを発生させると共に、高周波電源１９Ｂによりステージ２１側の金属ブック２４に高周波バイアスが印加され、プラズマによって基板２がエッチングされる。
【００４８】
エッチング中は、冷媒循環装置３６によって冷媒流路３５中で冷媒を循環させて金属ブロック２４を冷却し、それによってステージ２１が備える基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの基板載置面２８に保持された基板５を冷却する。前述のように、基板５はその下面５ｂがトレイ３を介することなく基板載置面２８に直接載置され、高い密着度で保持されている。従って、伝熱ガスを介した基板５と基板載置面２８との間の熱伝導性が良好である。その結果、個々の基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの基板載置面２８に保持された基板５を高い冷却効率で冷却できると共に、基板２の温度を高精度で制御できる。
【００４９】
前述のように、トレイ３の基板支持部１１の下側部であるテーパ状面１１ｂは基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの傾斜面２９に密接して支持されている。また、トレイ３はテーパ状面１１ｂと傾斜面２９とが密接する部分でステージ２９に対して静電吸着されている。このように、テーパ状面１１ｂと傾斜面２９の部分でトレイ３とステージ２２が高い密接度で密接しているので、前述のように冷却装置３４によって冷却されるステージへの熱伝導によりトレイ３が効果的に冷却される。その結果、トレイ３（基板収容孔４Ａ〜４Ｉの孔壁及び孔壁から突出する基板支持部１１）からの基板収容孔４Ａ〜３Ｉ内の基板３への輻射熱の影響を効果的に抑制できる。このように、本実施形態のドライエッチング装置１では、トレイ３を効果的に冷却できる。
【００５０】
図３Ｂを参照とすると、ステージ２１を配置した金属ブロック２４に対して高周波電源部１９Ｂから高周波バイアスを印加することより、基板５の上面５ｂだけでなくトレイ３の上面３ａにもバイアスシース４１が形成される。前述のように本実施形態では、ステージ２１の基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの傾斜面２９にトレイ３のテーパ状面１１ｂが支持された状態では、ステージ２１の基部２１ａの上面２１ｂとトレイ３の下面３ｂ側との間に間隔Ｓ１が形成される。この間隔Ｓ１は、トレイ３に作用する電界を弱める空間として機能し、トレイ３の上面３ａにおけるバイアスシース４１を基板５の上面５ｂにおけるバイアスシース４１よりも抑制できる。バイアスシース４１の抑制によりトレイ３の上面３ａがエッチングされて消耗するのを抑制できる。このように、本実施形態のドライエッチング装置１では、トレイ３の消耗抑制できる。
【００５１】
（第２実施形態）
図４Ａ及び図４Ｂに示す本発明の第２実施形態は、トレイ３の基板支持部１１の下側部の構造と、それに対応する基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの側部の構造が第１実施形態とは異なる。
【００５２】
トレイ３の基板支持部１１の上面側（上側部）は、実質的に水平な支持面１１ａである。一方、トレイ３の基板支持部１１の下面側（下側部）は、支持面１１ａと同様に実質的に水平な平面である第１の面１１ｃと、この第１の面１１ｃから実質的に垂直に下向きに突出する平面である第２の面１１ｄとを備える。言い換えれば、第１の面１１ｃは基板支持部１１の支持面１１ａに支持された基板５の下面５ｂに沿って延び、第２の面１１ｄはそこから下方へ延びる垂直な面である。
【００５３】
個々の基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの側部は、先端面である基板載置面２８と同様に実質的に水平なトレイ載置面４３と、トレイ載置面４３から下向きに延びる平面である側面４４とを備える。
【００５４】
トレイ３が降下してステージ２１の基部２１ａに近付くのに伴い、基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの先端である基板載置面２８は基板収容孔４Ａ〜４Ｉ内をトレイ３の上面３ａに向かって進む。この際、トレイ３の基板支持部１１の第２の面１１ｄが基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの側面４４で案内されることで、トレイ３はステージ２１に対して適切な姿勢を維持しつつ円滑に降下する。
【００５５】
図４Ｂを参照すると、トレイ３は基板支持部１１の下側部の一部である第１の面１１ｃがステージ２１の基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの側部の一部であるトレイ載置面４３の上に載置されるまで降下する。つまり、トレイ３はステージ２１の基板載置部２７Ａ〜２７Ｉのトレイ載置面４３で支持される位置に達するとそれ以上は降下しない。このとき、ステージ２１の基部２１ａの上面２１ｂと、基板載置部２７Ａ〜２７Ｉのトレイ載置面４３で支持されたトレイ３の下面３ｂとの間には間隔Ｓ１が形成されている。また、トレイ３の基板支持部１１の下側部の一部である側面１１ｄと基板載置部２７Ａ〜２７Ｉとの間にも間隔Ｓ２が形成されている。
【００５６】
トレイ３の基板支持部１１の第２の面１１ｄが基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの側面４４で案内されることで基板載置部２７Ａ〜２７Ｉはトレイ３の下面側３ｂからトレイ３の基板収容孔４Ａ〜４Ｉに円滑かつ確実に挿入される。その結果、基板載置面２８に対してトレイ３の基板支持部１１から基板５が確実に受け渡されると共に、トレイ３側の第１の面１１ｃは基板載置部２７Ａ〜２７Ｉ側のトレイ載置面４３上に確実に密接して支持される。つまり、トレイ３の基板支持部１１の下側部の第２の面１１ｄとそれに対応する基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの側面４４を設けることで、トレイ３のステージ２１に対するアラインメント性能を向上できる。
【００５７】
第２実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様である。
【００５８】
第１実施形態ではトレイ３の個々の基板収容孔４Ａ〜４Ｉに１枚の基板５が収容され、個々の基板載置部２７Ａ〜２７Ｉの基板載置面２８に１枚の基板５が載置される構成である。しかし、第１及び第２実施形態はいずれも、トレイ３の個々の基板収容孔に複数枚の基板５が収容され、ステージ２１の個々の基板載置部に複数枚の基板５が載置される構成でも適用できる。以下、図５に示すそのような構成のドライエッチング装置を説明する。
【００５９】
図５の例では、トレイ３には平面視で概ね長方形状である３個の基板収容孔４Ａ，４Ｂ，４Ｃが上面３ａから下面３ｂまで厚み方向に貫通するように設けられる。個々の基板収容孔４Ａ〜４Ｃにはそれぞれ３枚の基板５が収容される。個々の基板収容孔４Ａ〜４Ｃに収容された３枚の基板５は、辺（突き合わせ部）５ａどうしを互いに突き合わせて互いに密接した状態で配置している。また、トレイ３は基板５の中央部下側の撓みを防ぐためのロッド１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと、基板５の角面取に相当する貫通部分を塞ぐ遮蔽板１４を備える。
【００６０】
ステージ２１には、トレイ３の基板収容孔４と対応する平面視で概ね長方形状の島状に隆起した３個の基板載置部２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃが設けられている。個々の基板載置部２７Ａ〜２７Ｃには、トレイ３をステージ２１に載せた際にロッド１２Ａ〜１２Ｃを進入させて収容するために、それぞれ３本の収容溝３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃが設けられている。
【００６１】
トレイ３がステージ２１に向けて降下する際に、ステージ２１の基板載置部２７Ａ〜２７Ｃがトレイ３の対応する基板収容孔４Ａ〜４Ｃ内にトレイ３の下面３ｂ側から進入する。トレイ３がステージ２１に近付くのに伴い、基板載置部２７Ａ〜２７Ｃの先端の基板載置面２８は基板収容孔４Ａ〜４Ｃ内をトレイ３の上面３ａに向かって進む。また、トレイ３のロッド１２Ａ〜１２Ｃは基板載置部２７Ａ〜２７Ｃの収容溝３１Ａ〜３１Ｃ内に進入する。
【００６２】
トレイ３の基板支持部１１のテーパ状面１１ｂ（図３Ａ〜図４Ｂ参照）がステージ２１の基板載置部２７Ａ〜２７Ｃの傾斜面２９に載置されると、個々の基板収容孔４Ａ〜４Ａ内の基板５は基板載置部２７Ａ〜２７Ｃによって基板支持部１１の支持面１１ａから持ち上げられる。個々の基板載置部２７Ａ〜２７Ｃには基板載置面２８には３枚の基板５が辺（突き合わせ部）５ａどうしを互いに突き合わせて互いに密接した状態で配置される。
【００６３】
図５の構成のように個々の基板収容孔４Ａ〜４Ｃに収容された複数枚（この例では３枚）の基板５を基板支持部１１から基板載置部２７Ａ〜２７Ｃの基板載置面２８に受け渡す場合には、より良好なアラインメント性能が要求される。トレイ１１の基板支持部１１の下側部をテーパ状面１１ａとし、基板載置部２７Ａ〜２７Ｃの側部をテーパ状面１１ａと適合する傾斜面２９とすることで、このような場合に要求されるアラインメント性能を実現できる。
【符号の説明】
【００６４】
１  ドライエッチング装置
２  チャンバ
２ａ  ガス導入口
２ｂ  排気口
３  トレイ
３ａ  上面
３ｂ  下面
４Ａ〜４Ｉ  基板収容孔
５  基板
５ａ  辺
５ｂ  上面
５ｃ  下面
６Ａ〜６Ｄ  外枠
６ａ  傾斜面
７Ａ，７Ｂ，８Ａ，８Ｂ  中間枠
１１  基板支持部
１１ａ  支持面
１１ｂ  テーパ状面
１１ｃ  第１の面
１１ｄ  第２の面
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ  ロッド
１４  遮蔽版
１７  アンテナ
１８  誘電体壁
１９Ａ，１９Ｂ  高周波電源
２１  ステージ
２１ａ  基部
２２  プロセスガス源
２３  減圧機構
２４  金属ブロック
２５  ベース
２６  トレイガイド
２６ａ  トレイガイド面
２７Ａ〜２７Ｉ  基板載置部
２８  基板載置面
２９  傾斜面
３１Ａ〜３１Ｃ  収容溝
３２  静電吸着用電極
３３  駆動電源
３４  冷却装置
３５  冷媒流路
３６  冷媒循環装置
３７  供給孔
３８  伝熱ガス源
３９  駆動装置
４０  リフトピン
４１  バイアスシース
４３  トレイ載置面
４４  側面
４５  コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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