(57)【要約】【課題】回転載置台を回転させながら複数基板を同時に処理する際に，回転載置台の半径方向の基板表面の処理の均一性を向上させる。【解決手段】  処理室１０２内に回転自在に配設された回転軸１１４に支持され，ウエハＷを載置するウエハ載置部１１３を周方向に複数並べて設けた回転載置台１１０と，処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給部１７０と，回転載置台に対向して処理室の天井に設けられ，処理ガスのプラズマを生成するための複数のマイクロ波導入機構２２４を周方向に沿って環状に並べて一列とし，これを回転載置台が回転したときのウエハの軌跡の内側から外側にかけて複数列離間して配列したプラズマ生成部２００と，処理室内を排気する排気部１６４とを設けた。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室内に配置した複数の基板に対してプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって，
前記処理室内に回転自在に配設された回転軸に支持され，前記基板を載置する基板載置部を周方向に複数並べて設けた回転載置台と，
前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給部と，
前記回転載置台に対向して前記処理室の天井に設けられ，前記処理ガスのプラズマを生成するための複数のマイクロ波導入機構を周方向に沿って環状に並べて一列とし，これを前記回転載置台が回転したときの前記基板の軌跡よりも内側から，前記基板の軌跡よりも外側にかけて複数列離間して配列したプラズマ生成部と，
前記処理室内を排気する排気部と，
を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記各マイクロ波導入機構はそれぞれ周方向には等間隔になるように配列するとともに，前記各列の間隔は内側から外側に向かうほど狭くなるように配列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】
前記複数のマイクロ波導入機構は，内側から外側にかけて少なくとも３列以上に配列し，
前記マイクロ波導入機構の最も内側の列は，前記基板の軌跡よりも内側に配置され，
前記マイクロ波導入機構の最も外側の列は，前記基板の軌跡よりも外側に配置され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】
前記マイクロ波導入機構の最も外側の列は，前記基板の軌跡のうち最も外側から，前記マイクロ波導入機構と前記回転載置台との距離に応じた距離だけ離間させることを特徴とする請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記マイクロ波導入機構のパワーを内側の列から外側の列にかけて順に大きくなるようにすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記処理ガス供給部は，前記処理室の天井に，前記処理ガスを導入する複数のガス孔を周方向に沿って環状に並べて一列とし，これを前記基板の軌跡の内側から外側にかけて複数列離間して配列することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記ガス孔から供給されるガス流量を，各列ごとに調整可能にしたことを特徴とする請求項６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記回転載置台には，前記基板の軌跡よりも内側に処理ガスが通る貫通孔を周方向に沿って設けることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記各基板載置部は，前記基板を静電吸着させる静電チャックを備え，
前記静電チャックは絶縁体内に電極板を備えて構成され，この電極板には前記基板を静電吸着させるための直流電圧と，前記基板に高周波バイアスを印加するためのバイアス用高周波電力の両方を印加可能に構成したことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記回転載置台の回転軸に，前記各基板載置部の電極に電気的に接続される端子を設け，前記回転載置台の回転しながら前記回転軸側の端子に前記直流電圧と前記バイアス用高周波電力が給電されるように構成したことを特徴とする請求項９に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記各基板載置部には，載置された前記基板との間に伝熱ガスが供給されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
前記回転載置台の回転軸の周りに前記伝熱ガスの導入溝を設け，前記回転載置台が回転しながら前記導入溝に前記伝熱ガスが供給されるように構成したことを特徴とする請求項１１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記各基板載置部の前記静電チャックの下側に，前記基板を冷却する冷却機構を設け，
前記冷却機構は，導電性部材内に設けた冷媒流路に冷媒を循環させるように構成したことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１４】
前記回転載置台の回転軸の周りに前記冷媒流路に連通する冷媒導入溝と冷媒導出溝を設け，前記回転載置台が回転しながら前記冷媒導入溝から冷媒が導入され，前記冷媒導出溝から冷媒が導出されるように構成したことを特徴とする請求項１３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１５】
前記回転載置台の前記各基板載置部にはその基板載置部と前記回転載置台を貫通して，前記基板載置部に対して前記基板を上げ下ろしするために前記基板を下方から持ち上げるリフタピンを挿入可能な貫通孔が設けられ，
前記リフタピンは，前記回転載置台から離間して前記処理室の底部に設けられたリフタ機構によって前記貫通孔の下方から出し入れされることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１６】
前記リフタ機構は，磁性流体アクチュエータによって前記リフタピンを昇降させることを特徴とする請求項１５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１７】
前記リフタピンは，磁性流体シールによりシールしたことを特徴とする請求項１５又は１６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１８】
前記回転載置台を絶縁材料で構成したときには，前記各基板載置部の前記静電チャックの下側の前記回転載置台内に前記基板を加熱するヒータを配置し，
前記回転載置台を導電性材料で構成したときには，前記各基板載置部の前記静電チャックの下側に，接地電位を有する接地部材を介して前記基板を加熱するヒータを配置することを特徴とする請求項９〜１７のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１９】
前記ヒータは，前記各基板載置部の周方向に沿って内側から外側にかけて複数配置したことを特徴とする請求項１８に記載のプラズマ処理装置。
【請求項２０】
前記回転載置台の下方に離間して配置され，前記回転載置台を下方から加熱するヒータを設けたことを特徴とする請求項１〜１９のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項２１】
処理室内に配置した複数の基板に対してプラズマ処理を施すプラズマ処理装置を接続可能な真空搬送室を備えた基板処理装置であって，
前記プラズマ処理装置は，
前記処理室内に回転自在に設けられた回転軸に支持され，前記基板を載置する基板載置部を周方向に複数並べて設けた回転載置台と，
前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給部と，
前記回転載置台に対向して前記処理室の天井に設けられ，前記処理ガスのプラズマを生成するための複数のマイクロ波導入機構を周方向に沿って環状に並べて一列とし，これを前記回転載置台が回転したときの前記基板の軌跡よりも内側から，前記基板の軌跡よりも外側にかけて複数列離間して配列したプラズマ生成部と，
前記処理室内の雰囲気を排気する排気部と，を備え，
前記真空搬送室は，前記プラズマ処理装置との間にバッファ室を接続し，
前記バッファ室は，少なくとも前記プラズマ処理装置の回転載置台に載置可能な数以上の前記基板を一時的に収納可能に構成したことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２２】
前記バッファ室に収納される基板は，前記真空搬送室に設けられた第１搬送アーム装置によって，前記真空搬送室との間で搬出入されるとともに，前記第１搬送アーム装置とは別に設けられた第２搬送アーム装置によって，前記プラズマ処理装置との間で搬出入されることを特徴とする請求項２１に記載の基板処理装置。
【請求項２３】
前記第２搬送アーム装置は，前記バッファ室と前記プラズマ処理装置との間に接続された気密室に設けられることを特徴とする請求項２２に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，半導体ウエハ，液晶基板などの被処理基板を処理室内に複数枚配置して処理するプラズマ処理装置及びこれを備えた基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のプラズマ処理装置としては，処理室（チャンバ）内に複数枚の半導体ウエハ（以下，単に「ウエハ」と称する）を周方向に沿って載置する回転載置台（回転テーブル）を設け，この回転載置台を回転させながら各ウエハに成膜処理などを行うプラズマ処理装置が開発されている（例えば特許文献１参照）。このような所謂セミバッチ式のプラズマ処理装置によれば，同時に複数枚のウエハの処理を行うことができるので，１枚ずつ処理を行う枚葉式のプラズマ処理装置に比してスループットを向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１５１３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが，このようなセミバッチ式のプラズマ処理装置では，回転載置台が回転したときのウエハの軌跡は，回転載置台の中心側ほど小さな円を描き，回転載置台の周縁側ほど大きな円を描くので，たとえ回転載置台を一定速度で回転させても，ウエハ表面上の各部位の周速度は，回転載置台の中心からの距離が同じ部位では同一になるものの，回転載置台の中心からの距離が異なる部位では同一にならない。具体的には，ウエハ表面上においては，回転載置台の回転中心からの距離が離れている部位ほど早く移動するため，単位時間あたりに移動する距離も大きくなってしまう。
【０００５】
このため，回転載置台の周方向全面に渡って同時にウエハの処理を行いたい場合に，仮に回転載置台上の全面に一様の密度のプラズマを形成したとしても，各ウエハの表面においては，回転載置台の回転中心に近い部位と遠い部位とでプラズマに接する時間が異なるので，基板の軌跡の内側から外側にかけてプラズマ処理が均一にならないという問題がある。
【０００６】
この点，上記特許文献１の装置では，回転載置台の直径方向のプラズマ発生部の長さを調整することで，その回転中心側から周縁側にかけてのプラズマ量を調整している。ところが，この特許文献１の装置では，回転載置台上を周方向に複数の領域に分け，各領域ごとに異なる処理を行うものであり，プラズマも周方向の一部の領域にだけ発生させるものであるため，各ウエハを回転載置台の周方向全体に渡って同時にプラズマ処理することはできない。
【０００７】
そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，回転載置台に周方向に沿って載置された複数の基板を，回転載置台全面に渡って同時に処理する際に，回転載置台が回転したときの基板の軌跡の内側から外側にかけてプラズマ処理を均一に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】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，処理室内に配置した複数の基板に対してプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって，前記処理室内に回転自在に配設された回転軸に支持され，前記基板を載置する基板載置部を周方向に複数並べて設けた回転載置台と，前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給部と，前記回転載置台に対向して前記処理室の天井に設けられ，前記処理ガスのプラズマを生成するための複数のマイクロ波導入機構を周方向に沿って環状に並べて一列とし，これを前記回転載置台が回転したときの前記基板の軌跡よりも内側から，前記基板の軌跡よりも外側にかけて複数列離間して配列したプラズマ生成部と，前記処理室内を排気する排気部と，を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置が提供される。
【０００９】
このような本発明においては，複数のマイクロ波導入機構を周方向に沿って環状に並べるので，回転載置台の周方向全面に渡って同時に基板の処理を行ことができるので，一部の領域でプラズマを形成する場合に比して，基板処理にかかる時間を大幅に短縮できる。しかも，複数のマイクロ波導入機構を回転載置台が回転したときの基板の軌跡よりも内側から，基板の軌跡よりも外側にかけて複数列離間して配列するので，基板の軌跡の内側から外側にかけてプラズマ処理が均一になるように調整することができる。これにより，基板処理のスループットをより向上させながら，基板の軌跡の内側から外側にかけてプラズマ処理を均一にすることができる。
【００１０】
また，上記各マイクロ波導入機構はそれぞれ周方向には等間隔になるように配列するとともに，前記各列の間隔は内側から外側に向かうほど狭くなるように配列することが好ましい。これによれば，単位時間あたりの移動距離が等しい回転載置台の中心からの距離が同じ部位については同じプラズマ密度のプラズマを発生させることができ，単位時間あたりの移動距離が異なる部位，すなわち単位時間あたりの移動距離が大きい回転載置台の中心からの距離が大きい部位ほどプラズマ密度が高くなるようにプラズマを生成することができる。これにより，基板の軌跡の内側から外側にかけてプラズマ処理の均一性を高めることができる。
【００１１】
また，上記複数のマイクロ波導入機構は，内側から外側にかけて少なくとも３列以上に配列し，マイクロ波導入機構の最も内側の列は，前記基板の軌跡よりも内側に配置され，マイクロ波導入機構の最も外側の列は，前記基板の軌跡よりも外側に配置されるようにしてもよい。この場合，上記マイクロ波導入機構の最も外側の列は，前記基板の軌跡のうち最も外側から，前記マイクロ波導入機構と前記回転載置台との距離に応じた距離だけ離間させることが好ましい。これによれば，処理室の側壁近傍でプラズマ電位が変位してもその変位部分を基板の軌跡よりも外側に調整できるので，基板上のプラズマ電位は均一になるように調整できる。なお，上記マイクロ波導入機構のパワーを内側の列から外側の列にかけて順に大きくなるようにするようにしてもよい。これによっても，基板の軌跡の内側から外側にかけてプラズマ密度を調整することができるので，処理の均一性を高めることができる。
【００１２】
また，上記処理ガス供給部は，前記処理室の天井に，前記処理ガスを導入する複数のガス孔を周方向に沿って環状に並べて一列とし，これを前記基板の軌跡の内側から外側にかけて複数列離間して配列することが好ましい。また，上記ガス孔から供給されるガス流量を，各列ごとに調整可能にしてもよい。また，上記回転載置台には，前記基板の軌跡よりも内側に処理ガスが通る貫通孔を周方向に沿って設けてもよい。これによれば，各列のガス孔の距離を調整することで，基板の軌跡の内側から外側にかけてプラズマ処理の均一性を高めることができる。
【００１３】
また，上記各基板載置部は，前記基板を静電吸着させる静電チャックを備え，前記静電チャックは絶縁体内に電極板を備えて構成され，この電極板には前記基板を静電吸着させるための直流電圧と，前記基板に高周波バイアスを印加するためのバイアス用高周波電力の両方を印加可能に構成してもよい。この場合，例えば上記回転載置台の回転軸に，前記各基板載置部の電極に電気的に接続される端子を設け，前記回転載置台の回転しながら前記回転軸側の端子に前記直流電圧と前記バイアス用高周波電力が給電されるように構成することができる。これによれば，回転載置台を回転させながらも，常に直流電圧やバイアス用高周波電力を印加させることができる。
【００１４】
また，上記各基板載置部には，載置された前記基板との間に伝熱ガスが供給されるようにしてもよい。この場合，例えば上記回転載置台の回転軸の周りに前記伝熱ガスの導入溝を設け，前記回転載置台が回転しながら前記導入溝に前記伝熱ガスが供給されるように構成することができる。これによれば，回転載置台を回転させながらも，常に伝熱ガスを供給させることができる。
【００１５】
また，上記各基板載置部の前記静電チャックの下側に，前記基板を冷却する冷却機構を設け，前記冷却機構は，導電性部材内に設けた冷媒流路に冷媒を循環させるように構成してもよい。この場合，例えば上記回転載置台の回転軸の周りに前記冷媒流路に連通する冷媒導入溝と冷媒導出溝を設け，前記回転載置台が回転しながら前記冷媒導入溝から冷媒が導入され，前記冷媒導出溝から冷媒が導出されるように構成することができる。これによれば，回転載置台を回転させながらも，常に冷却媒体を冷媒流路に流通させて基板を冷却することができる。
【００１６】
また，上記回転載置台の前記各基板載置部にはその基板載置部と前記回転載置台を貫通して，前記基板載置部に対して前記基板を上げ下ろしするために前記基板を下方から持ち上げるリフタピンを挿入可能な貫通孔が設けられ，前記リフタピンは，前記回転載置台から離間して前記処理室の底部に設けられたリフタ機構によって前記貫通孔の下方から出し入れされるようにしてもよい。この場合，上記リフタ機構は，磁性流体アクチュエータによって前記リフタピンを昇降させるようにしてもよく，また上記リフタピンは，磁性流体シールによりシールしてもよい。これによれば，回転載置台の回転動作に干渉することなく，リフタピンによる基板の上げ下ろしを行うことができる。
【００１７】
また，上記回転載置台を絶縁材料で構成したときには，前記各基板載置部の前記静電チャックの下側の前記回転載置台内に前記基板を加熱するヒータを配置し，前記回転載置台を導電性材料で構成したときには，前記各基板載置部の前記静電チャックの下側に，接地電位を有する接地部材を介して前記基板を加熱するヒータを配置するようにしてもよい。この場合，上記ヒータは，前記各基板載置部の周方向に沿って内側から外側にかけて複数配置することができる。また，上記回転載置台の下方に離間して配置され，前記回転載置台を下方から加熱するヒータを設けるようにしてもよい。これによれば，ヒータによってウエハを加熱しながら，バイアス用の高周波電力を印加しても，ヒータにバイアス用の高周波電力が漏れることを防止できる。
【００１８】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，処理室内に配置した複数の基板に対してプラズマ処理を施すプラズマ処理装置を接続可能な真空搬送室を備えた基板処理装置であって，前記プラズマ処理装置は，前記処理室内に回転自在に設けられた回転軸に支持され，前記基板を載置する基板載置部を周方向に複数並べて設けた回転載置台と，前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給部と，前記回転載置台に対向して前記処理室の天井に設けられ，前記処理ガスのプラズマを生成するための複数のマイクロ波導入機構を周方向に沿って環状に並べて一列とし，これを前記回転載置台が回転したときの前記基板の軌跡よりも内側から，前記基板の軌跡よりも外側にかけて複数列離間して配列したプラズマ生成部と，前記処理室内の雰囲気を排気する排気部と，を備え，前記真空搬送室は，前記プラズマ処理装置との間にバッファ室を接続し，前記バッファ室は，少なくとも前記プラズマ処理装置の回転載置台に載置可能な数以上の前記基板を一時的に収納可能に構成したことを特徴とする基板処理装置が提供される。
【００１９】
このような本発明によれば，プラズマ処理装置においてプラズマ処理を実行している間に，次に処理する複数の基板をバッファ室に搬送しておけば，次の基板を回転載置台１１０にセットする際にはバッファ室との間での基板のやり取りだけで済むため，基板の搬出入時間を大幅に短縮できる。
【００２０】
また，バッファ室に収納される基板は，前記真空搬送室に設けられた第１搬送アーム装置によって，前記真空搬送室との間で搬出入されるとともに，前記第１搬送アーム装置とは別に設けられた第２搬送アーム装置によって，前記プラズマ処理装置との間で搬出入されるようにしてもよい。また，上記第２搬送アーム装置は，前記バッファ室と前記プラズマ処理装置との間に接続された気密な搬送室に設けるようにしてもよい。これによれば，プラズマ処理装置とバッファ室との基板のやり取りは，すべてこの第２搬送アーム装置で行うことができるので，全体の基板搬送のスループットを向上させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば，回転載置台に周方向に沿って載置された複数の基板を，回転載置台全面に渡って同時に処理する際に，回転載置台が回転したときの基板の軌跡の内側から外側にかけてプラズマ処理を均一にできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態にかかるプラズマ処理装置の構成例を示す縦断面図である。
【図２】図１に示すプラズマ生成部の上面図である。
【図３】図１に示す回転載置台の上面図である。
【図４】図１に示すプラズマ生成部の構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示すメインアンプの構成例を示すブロック図である。
【図６】図１に示すマイクロ波導入機構の構成例を示す縦断面図である。
【図７】同実施形態におけるマイクロ波導入機構の配置例を説明するための図であって，プラズマ生成部の上面の一部を示すものであ。
【図８】同実施形態におけるマイクロ波導入機構の配置例を説明するための図であって，プラズマ処理装置の縦断面の一部を示している。
【図９】同実施形態におけるプラズマ処理装置に適用するヒータの構成例を示す図である。
【図１０】図９に示すヒータの配置例を説明するための図である。
【図１１】同実施形態におけるプラズマ処理装置に適用するヒータの他の構成例を示す図である。
【図１２】図１１のヒータの配置例を説明するための図である。
【図１３】本実施形態における処理ガス供給部の他の構成例を説明するための図であって，ガス孔の配置例を示す図である。
【図１４】図１３に示す処理ガス供給部を適用したプラズマ処理装置の構成例を示す断面図である。
【図１５】本実施形態において回転載置台の中心方向への処理ガスの流れを形成させる構成を説明するための図である。
【図１６】図１５に示す回転載置台の上面図である。
【図１７】本実施形態において回転載置台の中心方向への処理ガスの流れを形成させる構成の変形例を説明するための図である。
【図１８】図１７に示す回転載置台の上面図である。
【図１９】図１に示す回転載置台の他の構成例を示す縦断面図である。
【図２０】図１９に示す回転載置台にヒータを設ける場合の構成例を示す縦断面図である。
【図２１】図１に示すプラズマ生成部の他の構成例を示す縦断面図である。
【図２２】図２１に示すプラズマ生成部の上面図である。
【図２３】図２１に示す回転載置台の上面図である。
【図２４】本実施形態にかかるプラズマ処理装置を備えた基板処理装置の構成例を示す横断面図である。
【図２５】図２４に示す基板処理装置の構成例を示す縦断面図である。
【図２６】図２５に示すリフタ機構の構成例を示す縦断面図である。
【図２７Ａ】本実施形態におけるリフタ機構を用いて回転載置台にウエハをセットする際の動作説明図である。
【図２７Ｂ】図２７Ａに続く動作説明図である。
【図２７Ｃ】図２７Ｂに続く動作説明図である。
【図２７Ｄ】図２７Ｃに続く動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。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。
【００２４】
（プラズマ処理装置）
先ず，本発明の実施形態にかかるプラズマ処理装置の構成例を図面を参照しながら説明する。ここでは，複数のマイクロ波導入機構により処理室内に表面波プラズマを発生させて，回転載置台上の複数のウエハＷに対してエッチングや成膜などのプラズマ処理を行うセミバッチ式のプラズマ処理装置の例を挙げる。
【００２５】
図１は，本実施形態にかかるセミバッチ式のプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。図２は，図１に示すプラズマ生成部の上面図である。図３は，図１に示す回転載置台の上面図である。なお，図２には，ガス孔１７２の位置を点線で示しており，図３には，回転載置台１１０上に配置されるガス孔１７２，マイクロ波導入機構２２４の位置を一点鎖線で示し，回転載置台１１０を回転させたときのウエハＷの軌跡（内側と外側）を点線で示している。
【００２６】
図１に示すように，プラズマ処理装置１００は，アルミニウム等の導電性材料からなる処理室（チャンバ）１０２を備える。処理室１０２は上部に開口部を有する円筒状の側壁１０４と，円板状の天井部１０６と，円板状の底部１０８とで囲われた気密な処理容器から構成される。天井部１０６はボルトなどの締結部材により着脱自在に設けるようにしてもよい。処理室１０２はグランドに接地されている。なお，処理室１０２の形状は円筒状に限られるものではない。例えば角筒状（例えば箱状）であってもよい。
【００２７】
処理室１０２内には，回転載置台１１０が回転自在に設けられている。ここでは，回転載置台１１０全体をセラミックなどの絶縁部材で構成した場合を例に挙げる。回転載置台１１０は，複数（ここでは５枚）のウエハＷを周方向に載置する円板状の回転テーブル１１２と，この回転テーブル１１２を中央で支持する回転軸１１４を備える。
【００２８】
回転軸１１４は，処理室１０２の底部１０８の略中央に設けられた貫通孔１１６に回転自在に貫通している。貫通孔１１６には，処理室１０２内の気密を保持するため，底部１０８と回転軸１１４との間にはＯリングなどのシール部材１１８が設けられている。なお，シール部材１１８としては，Ｏリングに限られるものではない。シール部材１１８は例えばパーティクルの発生を低減すべく，磁性流体シールで構成してもよい。
【００２９】
回転軸１１４の下端部１２０は，載置台駆動部１３０に挿入される。載置台駆動部１３０はモータなどで構成され，回転軸１１４を所定の方向，例えば時計方向に回転させるようになっている。載置台駆動部１３０の下端は開口し，回転軸１１４の下端部１２０の底面に設けられた通電用端子１２２が下方に露出するようになっている。これにより，回転載置台１１０に必要な電力，例えば後述するウエハＷの静電吸着用の直流電圧などを供給する際に，電源に接続された給電ブラシ１５０を通電用端子１２２に常に接触させることによって，回転載置台１１０の回転中においても，通電用端子に必要な電力を給電することができる。
【００３０】
回転テーブル１１２には，ウエハＷを載置するウエハ載置部１１３が周方向に設けられている。ウエハ載置部１１３は，一度に処理するウエハの枚数分だけ設けられる。本実施形態のように一度に５枚のウエハＷを処理する場合は，図３に示すように５つのウエハ載置部１１３が周方向に等間隔に並べて設けられる。なお，ウエハ載置部１１３の数は図示するものに限られるものではない。
【００３１】
回転テーブル１１２のウエハ載置部には，ウエハＷを静電吸着して保持する静電チャック１４０が設けられている。図１に示す静電チャック１４０は，回転テーブル１１２の上面に取り付けられ，例えば２枚の高分子ポリイミドフィルム間やセラミック間に，銅箔などの導電膜からなる電極１４２を絶縁状態で挟み込むことにより構成される。このような静電チャック１４０には，電極１４２に直流電圧を印加することにより発生するクーロン力で静電チャック１４０上のウエハＷを吸着保持することができる。
【００３２】
本実施形態では，静電チャック１４０の電極１４２には，このような静電吸着用の直流電圧のみならず，プラズマ処理の際のバイアス用高周波電力も印加できるように構成されている。具体的には，各静電チャック１４０の電極１４２はそれぞれ，回転載置台１１０内の配線を介して通電用端子１２２に接続されている。そして，この通電用端子１２２に接触する給電ブラシ１５０には，静電吸着用直流電圧を供給する直流電圧電源１５２と，バイアス用高周波電力を供給する高周波電源１５４の両方が接続されている。これによれば，ウエハＷを静電吸着するとともに，ウエハＷに高周波バイアスを印加することがきるので，プラズマ処理の処理レートが向上するとともに，面内均一性も向上させることができる。
【００３３】
なお，直流電圧電源１５２には，バイアス用高周波電力の漏れを防止すべく，図示しないフィルタを設けるようにしてもよい。また，回転テーブル１１２全体を絶縁体材料で構成する場合は，後述するようにウエハＷを加熱する抵抗発熱体からなるヒータを設ける場合は，静電チャック１４０の下側の回転テーブル１１２にヒータを設けることで，ヒータにバイアス用高周波電力が漏れることを防止できる。
【００３４】
処理室１０２の側壁１０４にはウエハ搬入出口を開閉するためのゲートバルブＧが設けられている。また，処理室１０２の底部１０８には複数の排気口１６０が回転載置台１１０の周方向に沿って設けられている。これら排気口１６０はそれぞれ排気管１６２を介して真空ポンプ（図示せず）を含む排気部１６４が接続される。この排気部１６４により処理室１０２の室内を排気することによって，プラズマ処理中に処理室１０２内を所定の真空雰囲気に維持することができる。
【００３５】
処理室１０２の天井部１０６は，処理室１０２内に所定の処理ガスを供給するための処理ガス供給部１７０と，処理室１０２内にその処理ガスのプラズマを形成するためのプラズマ生成部２００とが配設されている。ここでのプラズマ生成部２００は，マイクロ波プラズマを生成するので，マイクロ波プラズマ源として機能する。
【００３６】
ここでの処理ガス供給部１７０は，天井部１０６に複数のガス孔１７２を設けて，処理ガスをシャワー状に供給するように構成されている。これらのガス孔１７２は，天井部１０６の内部に形成されたガス流路１７４に連通している。このガス流路１７４には配管１７６を介して処理ガス供給源１７８が接続されている。処理ガス供給源１７８からの処理ガスの流量は，図示しないマスフローコントローラ（ＭＦＣ）などの流量制御部により所定の流量に制御されてガス流路１７４に供給されるようになっている。
【００３７】
これにより，Ａｒガス等の処理ガスをガス孔１７２から均一に吐出させることができるので，処理ガスを速やかにプラズマ化して均一なプラズマを生成することができる。ガス孔１７２は例えば図２に示すように，天井部１０６の周方向に沿って環状に並べて１列とし，これを天井部１０６の中心側から周縁側にかけて複数列配置する。図２では，環状に４列配列した場合の例を示している。なお，ガス孔１７２の個数や列数は図示したものに限られるものではない。
【００３８】
（プラズマ生成部の構成例）
ここで，図１に示すプラズマ生成部２００の構成例について図面を参照しながら説明する。ここでは，処理室１０２の天井部１０６に，処理室１０２内にマイクロ波プラズマを生成するための複数のマイクロ波導入機構を設けたプラズマ生成部２００を例に挙げる。図４は，図１に示すプラズマ生成部の構成を示すブロック図である。図５は，図４に示すメインアンプの構成例を示すブロック図である。図６は，図１に示すマイクロ波導入機構の構成例を示す縦断面図である。
【００３９】
本実施形態におけるプラズマ生成部２００は，図１に示すように処理室１０２の上部の開口部から処理室１０２の内部に臨むように設けられている。ここでのプラズマ生成部２００は，複数経路に分配してマイクロ波を出力するマイクロ波出力部２１０と，マイクロ波出力部２１０から出力されたマイクロ波を処理室１０２内に導いて処理室１０２内に放射するためのマイクロ波供給部２２０とを備える。
【００４０】
マイクロ波出力部２１０は，図４に示すようにマイクロ波電源２１２と，マイクロ波発振器２１４と，発振されたマイクロ波を増幅するアンプ２１６と，増幅されたマイクロ波を複数に分配する分配器２１８とを備える。
【００４１】
マイクロ波発振器２１４は，所定周波数（例えば，２．４５ＧＨｚ）のマイクロ波を例えばＰＬＬ発振させる。分配器２１８では，マイクロ波の損失ができるだけ起こらないように，入力側と出力側のインピーダンス整合を取りながらアンプ２１６で増幅されたマイクロ波を分配する。なお，マイクロ波の周波数としては，２．４５ＧＨｚの他に，８．３５ＧＨｚ，５．８ＧＨｚ，１．９８ＧＨｚ，９１５ＭＨｚ等を用いることができる。
【００４２】
マイクロ波供給部２２０は，分配器２１８で分配されたマイクロ波を処理室１０２内へ導く複数のアンテナモジュール２２１を有している。各アンテナモジュール２２１は，分配されたマイクロ波を主に増幅するアンプ部２２２と，マイクロ波導入機構２２４とを備える。
【００４３】
各マイクロ波導入機構２２４は大別すると，図１に示すようにマイクロ波を伝送する同軸構造の導波路２３０と，この導波路２３０を伝送されたマイクロ波を処理室１０２内に放射するアンテナ部２４０とを有している。導波路２３０内には処理室１０２内の負荷（プラズマ）のインピーダンスを整合させるためのチューナ２５０が設けられている。
【００４４】
各マイクロ波導入機構２２４は，天井部１０６上に配置されている。天井部１０６にはマイクロ波導入機構２２４の配置部位にそれぞれ，石英等の誘電体からなる誘電体部材１０７が設けられている。これにより，天井部１０６をマイクロ波透過板として機能させることができる。なお，各マイクロ波導入機構２２４の具体的構成例については後述する。
【００４５】
各マイクロ波導入機構２２４は回転載置台１１０を回転させながら各ウエハＷをプラズマ処理する際の効率や面内均一性を考慮して，例えば図３に示すように，回転載置台１１０の周方向に沿って環状に並べて一列とし，これをウエハＷの軌跡よりも内側からウエハＷの軌跡よりも外側にかけて複数列離間して配列する。
【００４６】
このように，複数のマイクロ波導入機構２２４を周方向に沿って環状に並べるので，回転載置台１１０の周方向全面に渡って同時にウエハＷの処理を行ことができるので，一部の領域でプラズマを形成する場合に比して，ウエハＷの処理にかかる時間を大幅に短縮できる。
【００４７】
しかも，複数のマイクロ波導入機構２２４を回転載置台１１０が回転したときのウエハＷの軌跡よりも内側から，ウエハＷの軌跡よりも外側にかけて複数列離間して配列するので，ウエハＷの軌跡の内側から外側にかけてプラズマ処理が均一になるように調整することができる。これにより，ウエハ処理のスループットをより向上させながら，ウエハＷの軌跡の内側から外側にかけてプラズマ処理を均一にすることができる。なお，各マイクロ波導入機構２２４の個数や列数は図示したものに限られるものではない。各マイクロ波導入機構２２４の配置についての詳細は後述する。
【００４８】
このような各マイクロ波導入機構２２４のアンテナ部２４０から処理室１０２内へマイクロ波が放射されると，そのマイクロ波は処理室１０２内の空間で合成され，処理室１０２内で表面波プラズマが形成されるようになっている。
【００４９】
各アンテナモジュール２２１のアンプ部２２２は例えば図４に示すように，位相器２２６と，可変ゲインアンプ２２７と，ソリッドステートアンプを構成するメインアンプ２２８と，アイソレータ２２９とを有する。ここでの位相器２２６は，マイクロ波の位相を変化させることができるように構成されており，これを調整することにより放射特性を変調させることができる。例えば各アンテナモジュールごとに位相を調整することにより指向性を制御してプラズマ分布を変化させることができる。
【００５０】
可変ゲインアンプ２２７は，メインアンプ２２８へ入力するマイクロ波の電力レベルを調整し，個々のアンテナモジュールのばらつきを調整またはプラズマ強度調整のためのアンプである。可変ゲインアンプ２２７を各アンテナモジュール毎に変化させることによって，発生するプラズマに分布を生じさせることもできる。
【００５１】
ここでのメインアンプ２２８は，例えば図５に示すように入力整合回路２２８ａと，半導体増幅素子２２８ｂと，出力整合回路２２８ｃと，高Ｑ共振回路２２８ｄとを備えたソリッドステートアンプとして構成することができる。
【００５２】
アイソレータ２２９は，アンテナ部２４０で反射してメインアンプ２２８に向かう反射マイクロ波を分離するものであり，サーキュレータとダミーロード（同軸終端器）とを有している。サーキュレータは，アンテナ部２４０で反射したマイクロ波をダミーロードへ導き，ダミーロードはサーキュレータによって導かれた反射マイクロ波を熱に変換する。
【００５３】
（マイクロ波導入機構の構成例）
次に，マイクロ波導入機構２２４の具体的構成例について図面を参照しながら説明する。ここでは，マイクロ波導入機構２２４をマイクロ波を伝送する導波路の側部から給電可能に構成した場合を例に挙げる。図６は，本実施形態におけるマイクロ波導入機構の具体的構成例を示す断面図である。各マイクロ波導入機構２２４はすべて同様に構成されるので，ここでは１つのマイクロ波導入機構２２４を代表して説明する。
【００５４】
図６に示すように，マイクロ波導入機構２２４は，マイクロ波を伝送する同軸構造の導波路２３０と，導波路２３０を伝送されたマイクロ波を処理室１０２内に放射するアンテナ部２４０とを有している。そして，マイクロ波導入機構２２４から処理室１０２内に放射されたマイクロ波が処理室１０２内の空間で合成され，処理室１０２内で表面波プラズマが形成されるようになっている。
【００５５】
導波路２３０は，筒状の外側導体２３２およびその中心に設けられた棒状の内側導体２３４が同軸状に配置されて構成されており，導波路２３０の下端（先端）にアンテナ部２４０が設けられている。導波路２３０は，内側導体２３４が給電側，外側導体２３２が接地側となっている。外側導体２３２および内側導体２３４の上端（基端）は反射板２３６となっている。
【００５６】
導波路２３０内には，処理室１０２内の負荷（プラズマ）のインピーダンスをマイクロ波出力部２１０におけるマイクロ波電源の特性インピーダンスに整合させるチューナ２５０が設けられている。チューナ２５０は，導波路２３０内に上下に並べて設けられた２つのスラグ２５２ａ，２５２ｂと，これらをスライド駆動するスラグ駆動部２６０とを有する。なお，本実施形態におけるマイクロ波導入機構２２４は上部からではなく，側部から給電する構成なので，スラグ駆動部２６０は反射板２３６の外側（上側）に設けることができる。
【００５７】
スラグ２５２ａ，２５２ｂはそれぞれ，外側導体２３２と内側導体２３４との間に設けられる円環状の誘電体からなり，これらの間を上下にスライド可能に設けられている。具体的には円環状のスラグ２５２ａ，２５２ｂにはそれぞれ，その中央の孔に滑り性を有する樹脂からなるスライド部材２５４ａ，２５４ｂが設けられている。これらスライド部材２５４ａ，２５４ｂはそれぞれ内側導体２３４内に配置し，その外周に内側導体２３４の長手方向に形成された図示しないスリットに挿入されて，円環状のスラグ２５２ａ，２５２ｂの内周に支持されるように突起を形成する。これにより，スラグ２５２ａ，２５２ｂは，内側導体２３４に沿って上下にスライド可能となる。
【００５８】
そして，スライド部材２５４ａ，２５４ｂのそれぞれに，内側導体２３４の内部空間にその長手方向に沿って設けた外周にねじが形成されたスラグ移動軸２６２ａ，２６２ｂを螺合させる。具体的には，スライド部材２５４ａ，２５４ｂにそれぞれねじ穴と通し孔を設け，スライド部材２５４ａのねじ孔にはスラグ移動軸２６２ａを螺合させて，通し孔にはスラグ移動軸２６２ｂを挿通させる。他方のスライド部材２５４ｂのねじ孔にはスラグ移動軸２６２ｂを螺合させて，通し孔にはスラグ移動軸２６２ａを挿通させる。
【００５９】
上記スラグ移動軸２６２ａ，２６２ｂは，スラグ駆動部２６０により回転駆動されるようになっている。具体的には，スラグ移動軸２６２ａ，２６２ｂは，反射板２３６を貫通してスラグ駆動部２６０に延びている。スラグ移動軸２６２ａ，２６２ｂと反射板２３６との間にはベアリング（図示せず）が設けられている。また，内側導体２３４の下端には，導体からなる軸受け部２６４が設けられており，スラグ移動軸２６２ａ，２６２ｂの下端はこの軸受け部２６４に軸支されている。スラグ駆動部２６０は，筐体２６６内にスラグ移動軸２６２ａ，２６２ｂをそれぞれ回転させるモータやギアなどで構成される回転駆動部２６８ａ，２６８ｂが設けられている。なお，回転駆動部２６８ａ，２６８ｂのモータにはそれぞれエンコーダを設け，これらによってスラグ２５２ａ，２５２ｂの位置を検出できるようになっている。
【００６０】
これによれば，回転駆動部２６８ａによりスラグ移動軸２６２ａを回転させてスライド部材２５４ａをスライドさせることによって，スラグ２５２ａのみを昇降させることができ，回転駆動部２６８ｂによりスラグ移動軸２６２ｂを回転させてスライド部材２５４ｂをスライドさせることによって，スラグ２５２ｂのみを昇降させることができる。
【００６１】
スラグ２５２ａ，２５２ｂの位置は，スラグコントローラ２６９により制御される。具体的には，図示しないインピーダンス検出器により検出された入力端のインピーダンス値と，回転駆動部２６８ａ，２６８ｂのエンコーダにより検知されたスラグ２５２ａ，２５２ｂの位置情報に基づいて，スラグコントローラ２６９が回転駆動部２６８ａ，２６８ｂのモータに制御信号を送り，スラグ２５２ａ，２５２ｂの位置を制御することによって，インピーダンスを調整するようになっている。スラグコントローラ２６９は，終端が例えば５０Ωになるようにインピーダンス整合を実行させる。２つのスラグ２５２ａ，２５２ｂのうち一方のみを動かすと，スミスチャートの原点を通る軌跡を描き，両方同時に動かすと位相のみが回転する。
【００６２】
導波路２３０の基端側の導波路２３０（外側導体２３２）の側面には，マイクロ波（電磁波）を給電する給電機構２７０が設けられている。給電機構２７０は，アンプ部２２２から増幅されたマイクロ波を供給するための給電線として内側導体２７２ａおよび外側導体２７２ｂからなる同軸線路２７２を備える。同軸線路２７２は，導波路２３０の外側導体２３２の側面に設けられたマイクロ波電力導入ポート２７４に接続され，同軸線路２７２の内側導体２７２ａの先端には，導波路２３０の外側導体２３２の内部に向けて水平に伸びる給電アンテナ２７６が接続されている。
【００６３】
給電アンテナ２７６は，例えばプリント基板であるＰＣＢ基板上にマイクロストリップラインとして形成される。反射板２３６から給電アンテナ２７６までの間には，反射波の実効波長を短くするためのテフロン（登録商標）等の誘電体からなる遅波材２７７が設けられている。なお，２．４５Ｇ等の周波数の高いマイクロ波を用いた場合には，遅波材２７７は設けなくてもよい。このとき，給電アンテナ２７６から放射される電磁波を反射板２３６で反射させることで，最大の電磁波を同軸構造の導波路２３０内に電送させる。その場合，給電アンテナ２７６から反射板２３６までの距離を約λｇ／４の半波長倍に設定する。
【００６４】
給電アンテナ２７６は，例えばマイクロ波電力導入ポート２７４において同軸線路２７２の内側導体２７２ａに接続され電磁波が供給される第１の極２７６ａと，導波路２３０の内側導体２３４に接触し，第１の極２７６ａから供給された電磁波を放射する第２の極２７６ｂとを備えたアンテナ本体と，このアンテナ本体の両側から導波路２３０の内側導体２３４の外側に沿って延びるリング状の反射部２７６ｃとを有し，アンテナ本体に入射された電磁波と反射部２７６ｃで反射された電磁波とで定在波を形成するように構成されている。
【００６５】
給電アンテナ２７６がマイクロ波（電磁波）を放射することにより，導波路２３０の外側導体２３２と内側導体２３４との間の空間にマイクロ波電力が給電される。そして，給電機構２７０に供給されたマイクロ波電力がアンテナ部２４０に向かって伝播する。
【００６６】
アンテナ部２４０は，マイクロ波放射アンテナとして機能するように構成されている。具体的には，アンテナ部２４０はスロット２４２ａを有する平面スロットアンテナ２４２と，この上面に設けられた遅波材２４４とを備える。遅波材２４４の中心には導体からなる円柱部材２４４ａが貫通して上記軸受け部２６４と平面スロットアンテナ２４２とを接続している。これにより，内側導体２３４が軸受け部２６４および円柱部材２４４ａを介して平面スロットアンテナ２４２に接続される。
【００６７】
平面スロットアンテナ２４２の先端側（下端側）には遅波材２４６が配置されている。なお，外側導体２３２の下端は平面スロットアンテナ２４２まで延び，遅波材２４４の周囲を覆っている。また，平面スロットアンテナ２４２よび遅波材２４６の周囲は被覆導体２４８で覆われている。
【００６８】
遅波材２４４，２４６は，真空よりも大きい誘電率を有しており，例えば石英，セラミックス，ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂やポリイミド系樹脂により構成されている。真空中ではマイクロ波の波長が長くなることから，遅波材２４４，２４６を真空よりも大きい誘電率にすることで，マイクロ波の波長を短くしてアンテナを小さくすることができる。
【００６９】
また，遅波材２４４，２４６は，その厚さによりマイクロ波の位相を調整することができ，平面スロットアンテナ２４２が定在波の「はら」になるようにその厚さを調整する。これにより，反射が最小で，平面スロットアンテナ２４２の放射エネルギーが最大となるようにすることができる。
【００７０】
各マイクロ波導入機構２２４の遅波材２４６は，天井部１０６に設けられた各誘電体部材１０７の上面に接するように設けられている。そして，メインアンプ２２８で増幅されたマイクロ波が内側導体２３４と外側導体２３２の周壁の間を通って平面スロットアンテナ２４２のスロット２４２ａから遅波材２４６および天井部１０６の誘電体部材１０７を透過して処理室１０２内の空間に放射される。
【００７１】
本実施形態において，メインアンプ２２８と，チューナ２５０と，平面スロットアンテナ２４２とは近接配置している。そして，チューナ２５０と平面スロットアンテナ２４２とは１／２波長内に存在する集中定数回路を構成しており，かつ平面スロットアンテナ２４２，遅波材２４４，２４６は合成抵抗が５０Ωに設定されているので，チューナ２５０はプラズマ負荷に対して直接チューニングしていることになり，効率良くプラズマへエネルギーを伝達することができる。
【００７２】
プラズマ処理装置１００における各構成部は，マイクロプロセッサを備えた制御部１７９により制御されるようになっている。制御部１７９はプラズマ処理装置１００のプロセスシーケンスおよび制御パラメータであるプロセスレシピを記憶した記憶部や，入力手段およびディスプレイ等を備えており，選択されたプロセスレシピに従ってプラズマ処理装置を制御するようになっている。
【００７３】
このような構成のプラズマ処理装置１００においてウエハＷのプラズマ処理を行う際には，先ず５枚のウエハＷを１枚ずつ処理室１０２内に搬入して，回転載置台１１０を回転させながら各静電チャック１４０上に１枚ずつ載置させる。各静電チャック１４０には直流電圧を供給しウエハＷを静電吸着させる。
【００７４】
回転載置台１１０に５枚のウエハＷがすべて載置されると，回転載置台１１０を回転させながら，プラズマ処理を開始する。すなわち，処理ガス供給部１７０から例えばエッチングガスや成膜ガスなどを処理室１０２内に導入しつつ，プラズマ生成部２００からマイクロ波を処理室１０２内に導入して表面波プラズマを生成する。これにより，すべてのウエハＷにプラズマ処理が施される。
【００７５】
上記表面波プラズマを生成するに際し，プラズマ生成部２００では，マイクロ波出力部２１０のマイクロ波発振器２１４から発振されたマイクロ波電力はアンプ２１６で増幅された後，分配器２１８により複数に分配され，分配されたマイクロ波電力はマイクロ波供給部２２０へ導かれる。
【００７６】
マイクロ波供給部２２０においては，複数に分配されたマイクロ波電力がソリッドステートアンプを構成するメインアンプ２２８で個別に増幅され，各マイクロ波導入機構２２４の導波路２３０に給電され，チューナ２５０でインピーダンスが自動整合され，電力反射が実質的にない状態で，アンテナ部２４０の遅波材２４４，平面スロットアンテナ２４２，遅波材２４６，および天井部１０６の誘電体部材１０７を介して処理室１０２内に放射されて空間合成され，表面波プラズマが生成される。
【００７７】
本実施形態では，回転載置台１１０の周方向に沿って複数のウエハＷを載置するので，回転載置台１１０が回転したときのウエハＷの軌跡は，例えば図３に示すように回転載置台１１０の中心からの距離が最も小さい中央部寄りに描かれる円状の軌跡（一点鎖線で示す内側の円）と，回転載置台１１０の中心からの距離が最も大きい周縁部寄りに描かれる円状の軌跡（一点鎖線で示す外側の円）と間の環状領域になる。
【００７８】
そこで，本実施形態では，各マイクロ波導入機構２２４は例えば図２，図３に示すように，回転載置台１１０の周方向に沿って環状に並べて一列とし，これをウエハＷの軌跡よりも内側からウエハＷの軌跡よりも外側にかけて複数列離間して配列する。図２，図３では，環状に３列配列した場合の例を示している。
【００７９】
このようにウエハＷの軌跡の内側から外側にかけて各マイクロ波導入機構２２４を環状に複数列配置することによって，回転載置台１１０を回転させたときにウエハＷが通る環状領域にプラズマを発生させることができる。これにより，各ウエハＷを効率よくプラズマ処理することができる。
【００８０】
しかも，各マイクロ波導入機構２２４をウエハＷの軌跡よりも内側からウエハＷの軌跡よりも外側にかけて複数列配列することにより，回転する各ウエハＷにおいて，回転載置台１１０の中心から半径方向の部位間のプラズマ処理の面内均一性を向上させることができる。すなわち，処理室１０２内に発生するプラズマは，処理室１０２の側壁の近傍ではひずむため，ウエハＷの軌跡よりも外側に各マイクロ波導入機構２２４を配置することで，各ウエハＷのプラズマが均一になるように調整することができる。
【００８１】
ここで，このようなマイクロ波導入機構２２４の配置について，図面を参照しながらより詳細に説明する。図７，図８はそれぞれマイクロ波導入機構２２４の配置を説明するための図である。図７では回転載置台１１０とウエハＷを点線で示し，回転載置台１１０を回転させたときのウエハＷの軌跡（内側と外側）を一点鎖線で示している。
【００８２】
回転載置台１１０を回転させたときのウエハＷの軌跡は図７に示すように，回転載置台１１０の中心側ほど小さな円を描き，回転載置台１１０の周縁側ほど大きな円を描くので，たとえ回転載置台１１０を一定速度で回転させても，ウエハＷ表面上の各点がプラズマに接する時間は，回転載置台１１０の中心からの距離によって異なる。具体的には各ウエハ表面上において，回転載置台１１０の中心からの距離が近いほどプラズマに接する時間が長く，回転載置台１１０の中心からの距離が遠いほどプラズマに接する時間が短くなる。
【００８３】
このため，仮にウエハＷ軌跡上に一様の密度のプラズマを形成するようにしたとしても，各ウエハＷの表面において，回転載置台１１０の中心からの距離が異なる部位，例えば回転載置台１１０の中心側（軌跡の内側）と周縁側（軌跡の外側）とではプラズマに接する時間が異なるのでプラズマ処理が均一にならない。
【００８４】
そこで，各マイクロ波導入機構２２４はそれぞれ周方向には等間隔Ｙになるように配列するとともに，各列の間隔はウエハＷ軌跡の内側から外側に向かうほど狭くなるように配列することが好ましい。例えば図７，図８に示すように各マイクロ波導入機構２２４の列を３列配置するときには，各列のマイクロ波導入機構２２４の周方向の間隔Ｌは同じにして，最も回転載置台１１０の中心に近い１列目と２列目の距離Ｒよりも，２列目と３列目の距離Ｒ′の方が狭くなるようにする。
【００８５】
これによれば，回転載置台１１０の中心からの距離が同じ部位では，周方向にプラズマ密度が同じになるように，また回転載置台１１０の中心からの距離が遠くなるほど，プラズマ密度が高くなるように，プラズマを発生させることができる。これにより，ウエハＷにおいて，回転載置台１１０の周方向のみならず，半径方向における処理の均一性も高めることができる。
【００８６】
各マイクロ波導入機構２２４のパワーを調整する際には，ウエハＷ表面上で回転載置台１１０の半径方向の処理が均一になるように調整することが好ましい。具体的にはウエハＷ上ではプラズマ電位がほぼ同様になるように調整することが好ましい。ところが，そのように調整しても，プラズマ電位は処理室１０２の側壁１０４（接地電位）でゼロになるので，側壁１０４の近傍では図８（一点鎖線で示すライン）に示すようにプラズマ電位の変化が大きくなる。その側壁１０４近傍のプラズマ電位の変化の大きさは，プラズマ生成部２００と回転載置台１１０との距離Ｄに応じて変化する。具体的にはプラズマ生成部２００と回転載置台１１０との距離Ｄが大きいほど，側壁１０４近傍のプラズマ電位の変化は大きくなる。
【００８７】
そこで，マイクロ波導入機構２２４の列のうち最も側壁１０４に近い外側の列については，ウエハＷの軌跡のうち最も外側から，プラズマ生成部２００と回転載置台１１０との距離Ｄに応じた距離Ｘだけ離間させる。この場合，最も外側のマイクロ波導入機構２２４の列とウエハＷの軌跡の最も外側との距離Ｘは，プラズマ生成部２００と回転載置台１１０との距離Ｄの１／４〜１／２の範囲で調整することが好ましい。これにより，ウエハＷの表面上の側壁１０４に近い部分においても，ウエハＷの中央部分と同様のプラズマ電位にすることができる。これにより，ウエハＷの表面上の側壁１０４に近い部分と中央部分との間の処理の均一性を高めることができる。なお，マイクロ波導入機構２２４の列のうち最も内側の列については，ウエハＷの軌跡のうち最も内側からの距離Ｙを調整することで，ウエハＷの表面上において回転載置台１１０の中心側のプラズマ電位を調整することができる。
【００８８】
以上では，回転載置台１１０の中心からの距離が遠くなるほど，プラズマ密度が高くなるようにするために，マイクロ波導入機構２２４の配置を調整する場合を例に挙げたが，これに限られるものではない。例えば各マイクロ波導入機構２２４のパワーを調整するようにしてもよい。具体的にはマイクロ波導入機構２２４のパワーを内側の列から外側の列にかけて順に大きくなるようにするようにしてもよい。これによっても，回転載置台１１０の中心からの距離が遠くなるほど，プラズマ密度が高くなるようにプラズマを発生させることができる。
【００８９】
なお，本実施形態におけるマイクロ波導入機構２２４は，側部からマイクロ波を導入できるようにすることで，上部にスラグ駆動部２６０を設けることができるようにした場合を例に挙げたが，マイクロ波導入機構２２４の構成はこれに限られるものではない。例えば，上部からマイクロ波を導入し，スラグ駆動部２６０を側部に設ける構成のものであってもよい。
【００９０】
（ヒータ）
次に，図１に示すプラズマ処理装置１００において，ウエハＷの加熱するためのヒータを設ける場合について図面を参照しながら説明する。このようなヒータを設けることにより，プラズマ処理装置１００をウエハＷの加熱が必要な成膜処理やエッチング処理を行う装置として機能させることができる。
【００９１】
ウエハＷの温度を調整するためのヒータは，回転載置台１１０から離間して設ける場合と，回転載置台１１０に直接設ける場合とがある。ここでは先ず回転載置台１１０の下方に離間して配置したヒータによって回転載置台１１０を加熱する場合を例に挙げる。図９，図１０は，回転載置台の下方にヒータを設けた場合の構成例を説明するための図である。なお，図１０には，ヒータ１８０上の回転載置台１１０とウエハＷの位置を一点鎖線で示している。
【００９２】
図９に示すプラズマ処理装置１００では，環状のヒータ１８０を回転載置台１１０の下方に配置する。ここでのヒータ１８０は，回転載置台１１０の回転動作に干渉しないように，回転載置台１１０から離間して配置する。例えば図９に示すように処理室１０２の底部１０８に設けるようにしてもよい。これにより，環状のヒータ１８０で下方から回転載置台１１０を回転させながら加熱することができ，これによって各ウエハＷを所定の温度に調整できる。
【００９３】
この場合，回転載置台１１０の中心側から周縁側にかけて複数のゾーンに分け，それぞれのゾーンにヒータを配置して各ゾーンを独立に温度制御できるように構成してもよい。例えば図１０に示すように回転載置台１１０の中心側から周縁側にかけて３つのゾーンに分ける場合には，回転載置台１１０を回転させたときのウエハＷの軌跡の最も内側に近い部分を通る内側ゾーンのヒータ１８０ａ，ウエハＷの軌跡の最も外側に近い部分を通る外側ゾーンのヒータ１８０ｃ，これらの間の中間ゾーンを通るヒータ１８０ｂをそれぞれ，図９に示すように処理室１０２の底部１０８に取り付ける。これにより，各ゾーンを独立して加熱制御することができる。
【００９４】
なお，各ヒータ１８０ａ，１８０ｂ，１８０ｃは図９に示すようにそれぞれ複数に分割して配置してもよく，一体で設けてもよい。各ヒータ１８０ａ，１８０ｂ，１８０ｃを分割して設ける場合には，図９に示す分割数に限られるものではない。
【００９５】
図９，図１０に示すヒータ１８０では回転載置台１１０を離れたところから加熱するので，回転載置台１１０は熱伝導性のよい絶縁材，例えば石英やカーボンなどで構成し，ヒータ１８０は輻射熱ヒータで構成することで，効率よく加熱することができる。また，このような構成によれば高温加熱もできるので，プラズマ処理装置１００をウエハＷの高温加熱を必要とする成膜処理を行う成膜装置として機能させることもできる。
【００９６】
次に，ウエハＷの温度を調整するヒータは，回転載置台１１０に直接設ける場合の例を挙げる。図１１，図１２は，回転載置台にヒータを設けた場合の構成例を説明するための図である。
【００９７】
図１１に示すプラズマ処理装置１００では，環状のヒータ１８２を回転載置台１１０に直接配置する。ここでのヒータ１８２は，各静電チャック１４０の下側にそれぞれ配置する。例えば図１１に示すように回転載置台１１０の各静電チャック１４０の下側に埋め込むように設けてもよい。これにより，回転載置台１１０を回転させながら，各環状のヒータ１８２で各ウエハＷを加熱することができ，これによって各ウエハＷを所定の温度に調整できる。
【００９８】
この場合，ウエハＷの中心側から周縁側にかけて同心円状に複数のゾーンに分け，それぞれのゾーンにヒータを配置して各ゾーンを独立に温度制御できるように構成してもよい。例えば図１２に示すようにウエハの中心側から周縁側にかけて３つのゾーンに分ける場合には，ウエハＷの中心に最も近い内側ゾーンのヒータ１８２ａ，ウエハＷの周縁に最も近い外側ゾーンのヒータ１８２ｃ，これらの間の中間ゾーンのヒータ１８２ｂをそれぞれ，図１１に示すように静電チャック１４０の下側に取り付ける。これにより，各ゾーンを独立して加熱制御することができる。さらに，この場合は，各ウエハＷの温度を独立して制御することもできる。
【００９９】
図１１，図１２に示すヒータ１８２では各静電チャック１４０の下側からウエハＷを加熱するので，ウエハＷ表面の細かい面内温度制御も可能である。この点で，プラズマ処理装置１００をウエハＷの細かい温度制御を必要とするエッチング処理を行うエッチング装置として機能させることもできる。
【０１００】
（処理ガス供給部）
次に，図１に示すプラズマ処理装置１００において，処理ガス供給部１７０の他の構成例について図面を参照しながら説明する。図１３，図１４は，処理ガス供給部の他の構成例を説明するための図である。図１４ではプラズマ生成部２００を省略している。なお，図１３には，回転載置台１１０とウエハＷの位置を一点鎖線で示している。
【０１０１】
ここでの処理ガス供給部１７０は，図１３に示すように，回転載置台１１０の中心側から周縁側にかけて複数のゾーンに分け，それぞれのゾーンにヒータを配置して各ゾーンに独立して処理ガスを供給できるように構成したものである。例えば図１３に示すように回転載置台１１０の中心側から周縁側にかけて３つのゾーンに分ける場合には，回転載置台１１０を回転させたときのウエハＷの軌跡の最も内側に近い部分を通る内側ゾーンにガス孔１７２ａ，ウエハＷの軌跡の最も外側に近い部分を通る外側ゾーンにガス孔１７２ｃ，これらの間の中間ゾーンにガス孔１７２ｂをそれぞれ周方向に１列ずつ環状に並べて形成する。
【０１０２】
図１４に示すように，ガス孔１７２ａ，１７２ｂ，１７２ｃはそれぞれ，処理室１０２の天井部１０６の内部にそれぞれ独立して形成されたガス流路１７４ａ，１７４ｂ，１７４ｃに連通している。これらのガス流路１７４ａ，１７４ｂ，１７４ｃにはそれぞれ配管１７６ａ，１７６ｂ，１７６ｃを介して第１，第２，第３処理ガス供給源１７８ａ，１７８ｂ，１７８ｃがそれぞれ接続されている。
【０１０３】
第１，第２，第３処理ガス供給源１７８ａ，１７８ｂ，１７８ｃは同種の処理ガスを供給するものよく，異種の処理ガスを供給するものでもよい。これらは処理ガス供給源１７８ａ，１７８ｂ，１７８ｃからの処理ガスの流量はそれぞれ，図示しないマスフローコントローラ（ＭＦＣ）などの流量制御部に所定の流量に制御されて，ガス流路１７４ａ，１７４ｂ，１７４ｃに供給されるようになっている。
【０１０４】
このような図１３に示すガス供給部１７０によれば，図１４に示すように処理ガス供給源１７８ａ，１７８ｂ，１７８ｃからの処理ガスをガス孔１７２ａ，１７２ｂ，１７２ｃからそれぞれ独立して吐出させることができる。ガス孔１７２ａ，１７２ｂ，１７２ｃから吐出された処理ガスは回転載置台１１０のウエハＷに向けて吐出され，回転載置台１１０の側部と処理室１０２の側壁１０４との間を通って排気口１６０から排気される。
【０１０５】
なお，図１４に示す回転載置台１１０に処理ガスが通る貫通口を設け，ウエハＷ上から回転載置台１１０の中心側に向かう処理ガスの流れを形成するようにしてもよい。具体的には例えば図１５，図１６に示すように，回転載置台１１０が回転したときのウエハＷの軌跡よりも内側に複数の貫通孔１６６を環状に並べて形成する。
【０１０６】
これによれば，図１６に示すように，ガス孔１７２ａ，１７２ｂ，１７２ｃから回転載置台１１０のウエハＷに向けて吐出された処理ガスは，回転載置台１１０の側部と処理室１０２の側壁１０４との間のみならず，回転載置台１１０の貫通孔１６６にも流れ込み，排気口１６０から排気される。これにより，各ウエハＷ上を通って回転載置台１１０の周縁側に向かう処理ガスの流れのみならず，中心側に向かう処理ガスの流れも形成できるので，各ウエハＷにおいて，回転載置台１１０の半径方向における処理の均一性をより高めることができる。
【０１０７】
また，回転載置台１１０に貫通孔１６６は図１５，図１６に示すものに限られるものではない。例えば図１７，図１８に示すように，回転載置台１１０に載置される各ウエハＷの周囲を囲むように，貫通孔１６８を設けるようにしてもよい。これによれば，ウエハＷ上において，回転載置台１１０の周縁側に向かう処理ガスの流れのみならず，中心側に向かう処理ガスの流れも形成することができる。また，図１６に示す貫通孔１６８は，各ウエハＷの周りに設けられるので，図１５に示すようにウエハ上では中心から周縁部全周にそれぞれ向かう処理ガスの流れを形成することができるので，ウエハＷ全面における処理の均一性をより高めることができる。
【０１０８】
（回転載置台の変形例）
次に，本実施形態にかかるプラズマズ処理装置において適用可能な回転載置台の他の構成例について図面を参照しなら説明する。ここでは，図１に示すプラズマズ処理装置１１０において，回転載置台１１０を各ウエハＷを冷却可能に構成した場合を例に挙げる。これによれば，プラズマ処理装置１００をウエハＷを冷却しながらエッチング処理を行う装置として機能させることができる。図１９は図１に示すプラズマ処理装置に他の構成例にかかる回転載置台を適用した場合の断面図である。図１９において回転載置台以外の構成については図１に示すものと同様であるため，その詳細な説明を省略する。
【０１０９】
図１９に示す回転載置台１１０は，熱伝導性のよい材質，例えばアルミニウムなどの金属で構成された回転テーブル１１２と回転軸１１４を，セラミックなどの絶縁部材１１５で覆って構成される。ここでの回転軸１１４の上端は，回転テーブル１１２の中央に設けられた孔に挿入されており，回転軸１１４の下端は，絶縁部材１１５から突出して，載置台駆動部１３０に挿入される。
【０１１０】
回転載置台１１０の各ウエハ載置部１１３には，ウエハＷを冷却する冷却機構が設けられている。この冷却機構は，例えば回転テーブル１１２の上面に形成されたアルミニウムなどの熱伝導性のよい金属製の円板状凸部１９１内に冷媒流路１９０を設け，この冷媒流路１９０に，図示しないチラーユニットからの所定温度の冷媒（例えば冷却水）を導入配管１９２から導入し，導出配管１９３から導出して冷却媒体１９０を循環供給するように構成される。
【０１１１】
導入配管１９２，導出配管１９３はそれぞれ，回転テーブル１１２と回転軸１１４の内に設けられた導入ライン１９４，導出ライン１９５を介して各ウエハ載置部１１３のウエハＷの冷媒流路１９０に連通している。
【０１１２】
回転軸１１４内の導入ライン１９４，導出ライン１９５はそれぞれ，回転軸１１４の下端部１２０の側面全周に形成された環状溝部１９６，１９７に連通している。環状溝部１９６，１９７の上下はＯリングなどのシール部材でシールされている。一方，導入配管１９２，導出配管１９３はそれぞれ載置台駆動部１３０の側面から，環状溝部１９６，１９７に対向するように配置されている。
【０１１３】
このような構成の冷却機構によれば，回転載置台１１０が回転しても，導入配管１９２，導出配管１９３は常に環状溝部１９６，１９７に対向して連通しているので，回転載置台１１０を回転させながら，各ウエハ載置部１１３の冷媒流路１９０に冷媒を循環させることができる。これにより，回転載置台１１０を回転させながらプラズマ処理を行っている間でも，各ウエハＷを冷却して所望の温度に制御することができる。
【０１１４】
なお，回転載置台１１０の各ウエハ載置部１１３には，静電チャック１４０の上面とウエハＷの裏面との間に，Ｈｅガス等の伝熱ガスを供給する図示しない伝熱ガス供給機構を設けることができる。伝熱ガスを供給してウエハ裏面への熱伝導性を高めることで，ウエハ温度を所望の温度に保持することができる。伝熱ガス供給機構については特に図示はしないが，この伝熱ガス供給機構についても上記冷却機構と同様に，各静電チャック１４０の上面に連通するガスラインを回転テーブル１１２と回転軸１１４の内部に設け，このガスラインを回転軸１１４の下端部１２０の側面全周に形成した環状溝部に連通させる。そして，この環状溝部に伝熱ガス導入配管を対向して伝熱ガスを導入することにより，回転しながら伝熱ガスを各ウエハＷの裏面に供給することができる。なお，冷却機構と伝熱ガス供給機構を両方設ける場合には，これらの環状溝部はそれぞれ干渉しないように，回転軸１１４の下端部１２０の側面にずらして設ける。
【０１１５】
また，図１９に示すプラズマ処理装置１００に，ウエハＷを加熱するヒータを設けることもできる。例えば上述した図９，図１０に示すように回転載置台１１０の下方に離間したヒータ１８０を設けることができ，図１１，図１２に示すように回転載置台１１０の各静電チャック１４０の下にヒータ１８２を設けることもできる。
【０１１６】
ところで，図１９に示すようにアルミニウムなどの金属製の回転テーブル１１２を適用する場合においても，各静電チャック１４０の下の回転テーブル１１２にヒータ１８２を直接設けると，各静電チャック１４０にバイアス用の高周波電力を印加したときに，その高周波電力は回転テーブル１１２を介してヒータ１８２にバイアス用高周波電力が漏れてしまう虞がある。
【０１１７】
このため，本実施形態において，金属製の回転テーブル１１２を適用する場合は，例えば図２０に示すように回転テーブル１１２（円板状凸部１９１）と各静電チャック１４０との間に接地電位を有する接地部材１８４を設け，この接地部材１８４の中にヒータ１８２（１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ）を配置する。この接地部材１８４は例えばセラミックなどの絶縁部材で構成することができる。こうすることにより，各静電チャック１４０に印加したバイアス用の高周波電力がヒータ１８２に漏れることを防止できる。なお，接地部材１８４を設ける代わりに，ヒータ１８２にバイアス用の高周波電力を遮断するフィルタを設けてもよい。
【０１１８】
なお，図１９，図２０に示すプラズマ処理装置１００においても，図１３，図１４に示す処理ガス供給部１７０の構成を適用可能であり，回転載置台１１０に図１５，図１６に示す貫通孔１６６，図１７，図１８に示す貫通孔１６８を形成してもよい。
【０１１９】
（プラズマ生成部の他の構成例）
次に，本実施形態にかかるプラズマ処理装置１００に適用可能なプラズマ生成部の他の構成例について図面を参照しながら説明する。ここでは，処理室１０２内にマイクロ波プラズマを生成するための複数の導波管を天井部１０６に配設したプラズマ生成部３００を例に挙げる。図２１は，プラズマ生成部の他の構成例を示す断面図であり，図２２は図２１に示すプラズマ生成部３００を上方から見た場合の平面図であり，図２３は回転載置台１１０を上方から見た場合の平面図である。
【０１２０】
なお，プラズマ生成部３００以外の構成は図１に示すものと同様であるため，その詳細な説明を省略する。図２２には，ガス孔１７２の位置を点線で示しており，図２３には，回転載置台１１０上に配置されるガス孔１７２，マイクロ波を導波管３１０，プランジャ３３０の位置を一点鎖線で示し，回転載置台１１０を回転させたときのウエハＷの軌跡（内側と外側）を点線で示している。
【０１２１】
図２１に示すプラズマ生成部３００は，処理室１０２内にマイクロ波を供給するための複数の導波管３１０を備える。複数の導波管３１０は，されている。各導波管３１０は矩形導波管であり，天井部１０６の中心側から周縁側に向けて放射状に延在する導波路ＷＧを画成している。ここでは，図２２に示すように天井部１０６に８本の導波管３１０を設けた例を挙げている。なお，導波管３１０の数や形状はこれに限られるものではない。
【０１２２】
各導波管３１０には，マイクロ波発生器３２０が接続されている。マイクロ波発生器３２０は，例えば約２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生して，そのマイクロ波を導波管３１０に供給するようになっている。
【０１２３】
各導波管３１０は，導波路ＷＧを下方から画成する下側導体部３１１を有する。下側導体部３１１は，処理室１０２の天井部１０６の上面に接している。下側導体部３１１及び天井部１０６には，これら下側導体部３１１及び天井部１０６を貫通する複数の開口部３１２が形成されている。これら開口部３１２にはそれぞれ，石英等の誘電体からなる誘電体部材３１４が天井部１０６の下面から下方に突出するように挿着されている。これにより，天井部１０６をマイクロ波透過板として機能させることができる。
【０１２４】
各導波管３１０の上部には，各誘電体部材３１４に対向するようにプランジャ３３０が配置されている。各プランジャ３３０は，反射板３３２及び位置調整機構３３４を有する。各プランジャ３３０の反射板３３２は導波管３１０を介して各誘電体部材３１４と対向している。各プランジャ３３０の位置調整機構３３４は，反射板３３２の導波路ＷＧからの軸線Ｚ方向の距離を調整する機能を有している。
【０１２５】
プランジャ３３０と誘電体部材３１４は回転載置台１１０を回転させながら各ウエハＷをプラズマ処理する際の効率や面内均一性を考慮して，例えば図２２，図２３に示すように，回転載置台１１０の周方向に沿って環状に並べて一列とし，これをウエハＷの軌跡よりも内側からウエハＷの軌跡よりも外側にかけて複数列離間して配列するように設ける。なお，各プランジャ３３０と各誘電体部材３１４の個数や列数は図示したものに限られるものではない。
【０１２６】
このように構成されたプラズマ生成部３００によれば，５枚のウエハＷが載置された回転載置台１１０を回転させながら，処理ガス供給部１７０によって処理室１０２内に処理ガスを供給する。そして，マイクロ波発生器３２０によってマイクロ波を発生させる。発生したマイクロ波は複数の導波管３１０を伝播して複数の誘電体部材３１４から処理室１０２内に放出される。これにより，処理室１０２内において処理ガスのプラズマが生成され，各ウエハＷ上に所定のプラズマ処理が施される。
【０１２７】
なお，図２１に示すプラズマ処理装置１００においても，図１３，図１４に示す処理ガス供給部１７０の構成を適用可能であり，回転載置台１１０に図１５，図１６に示す貫通孔１６６，図１７，図１８に示す貫通孔１６８を形成してもよい。また，図９，図１０に示すヒータ１８０と図１１，図１２に示すヒータ１８２とのいずれか又は両方を設けてもよく，図１９，図２０に示す回転載置台１１０を適用してもよい。
【０１２８】
（基板処理装置の構成例）
次に，上述した本実施形態にかかるプラズマ処理装置を接続可能な真空搬送室を備えた基板処理装置の構成例について図面を参照しながら説明する。図２４は本実施形態における基板処理装置の概略構成を示す横断面図である。図２５は，図２４に示す基板処理装置の縦断面図である。
【０１２９】
図２４に示す基板処理装置４００は，複数のセミバッチ式のプラズマ処理装置１００と，複数の枚葉式のプラズマ処理装置４１０を接続可能な真空搬送室（共通搬送室）４２０を備える。
【０１３０】
図２４に示す真空搬送室４２０は一方向に長い５角形に構成される。真空搬送室４２０にはその先端部に２つのセミバッチ式のプラズマ処理装置１００Ａ，１００ＢがゲートバルブＧを介して接続され，両側部に２つずつ合計４つの枚葉式のプラズマ処理装置４１０Ｃ〜４１０ＦがゲートバルブＧを介して接続され，基端部に２つのロードロック室ＬＬＡ，ＬＬＢがそれぞれゲートバルブＧを介して接続されている。
【０１３１】
ロードロック室ＬＬＡ，ＬＬＢは，ウエハＷを一時的に保持して圧力調整後に，次段へパスする機能を有している。ロードロック室ＬＬＡ，ＬＬＢの内部にはそれぞれ，ウエハＷを載置可能な受渡台が設けられている。
【０１３２】
真空搬送室４２０内には，２つの搬送アームを備えたダブルアーム機構の搬送アーム装置（第１搬送アーム装置）４３０が，真空搬送室４２０の長手方向に沿って設けられた案内レール４３２に沿ってスライド自在に設けられている。
【０１３３】
このような搬送アーム装置４３０では，そのスライド方向の位置はアクセスするチャンバに応じて予め設定されている。ここでは真空搬送室４２０内の先端側寄り位置と基端側寄り位置が予め設定されている場合を例に挙げる。
【０１３４】
例えばセミバッチ式のプラズマ処理装置１００Ａ，１００Ｂと２つの枚葉式のプラズマ処理装置４２０Ｃ，４２０Ｄのいずれかにアクセスする際には，搬送アーム装置４３０を先端側寄り位置に配置させる。この位置で搬送アームを旋回させることによって，アクセスしたいプラズマ処理装置の方向に向けて，搬送アームを進退させることによってウエハＷの搬出入を行うことができる。
【０１３５】
また２つの枚葉式のプラズマ処理装置４１０Ｅ，４１０Ｆと２つのロードロック室ＬＬＡ，ＬＬＢのいずれかにアクセスする際には，搬送アーム装置４３０を基端側寄り位置に配置させる。この位置で搬送アームを旋回させることによって，アクセスしたいプラズマ処理の方向に向けて，搬送アームを進退させることによってウエハＷの搬出入を行うことができる。
【０１３６】
ロードロック室ＬＬＡ，ＬＬＢはそれぞれ，大気圧雰囲気の大気搬送室４４０にゲートバルブＧを介して接続されている。大気搬送室４４０には複数（例えば１ロット分である２５枚）のウエハＷが収容された収納容器４４２が，収納台４４４にセットできるようになっている。大気搬送室４４０の側壁には，ウエハＷの投入口としてのロードポート４４６が各収納台４４４に対応するように設けられている。
【０１３７】
大気搬送室４４０には，ウエハＷの位置決め装置としてのオリエンタ（プリアライメントステージ）４４８が設けられている。オリエンタ４４７は，例えば内部に回転載置台とウエハＷの周縁部を光学的に検出する光学センサとを備え，ウエハＷのオリエンテーションフラットやノッチ等を検出して位置合せを行う。
【０１３８】
大気搬送室４４０には２つの搬送アームを備えたダブルアーム機構の搬送アーム装置４５０が，大気搬送室４４０の長手方向にスライド自在に設けられている。この搬送アーム装置４５０は，各収納容器４４２とはロードポート４４６を介してウエハＷを搬出入できるようになっており，ロードロック室ＬＬＡ，ＬＬＢとはゲートバルブＧを介してウエハＷを搬出入できるようになっている。
【０１３９】
このような基板処理装置４００によれば，大気搬送室４４０から必要に応じて新しいウエハＷがロードロック室にローディングされると，それを搬送アーム装置４３０で取り出して，処理を実行するプラズマ処理装置に搬送するようになっている。
【０１４０】
ところで，本実施形態にかかるセミバッチ式のプラズマ処理装置１００Ａ，１００Ｂでは，上述したように複数枚のウエハＷを回転載置台１１０にセットしてからプラズマ処理が開始される。このため，もしこのようなセミバッチ式のプラズマ処理装置１００Ａ，１００Ｂを真空搬送室４２０にゲートバルブを介して直接接続すると，大気搬送室４４０の搬送アーム装置４５０と真空搬送室４２０の搬送アーム装置４３０を動作させながら，１枚ずつウエハＷをやり取りすることになる。これでは，すべてのウエハＷを回転載置台１１０にセットするのに時間がかかってしまう。
【０１４１】
そこで，本実施形態にかかる基板処理装置４００では，例えば図２４，図２５に示すように，各セミバッチ式のプラズマ処理装置１００Ａ，１００Ｂをそれぞれ，少なくとも回転載置台１１０に載置できる数以上のウエハＷを一時的に収納可能なバッファ室４６０Ａ，４６０Ｂを介して真空搬送室４２０に接続することが好ましい。バッファ室４６０Ａ，４６０Ｂは，例えば図２５に示すように，複数のウエハＷを上下方向に並べて保持可能な基板保持部４６２を昇降自在に設けて構成する。
【０１４２】
これによれば，例えばセミバッチ式のプラズマ処理装置においてプラズマ処理を実行している間に，次に処理する複数枚のウエハＷをバッファ室４６０に搬送しておけば，次のウエハＷを回転載置台１１０にセットする際にはバッファ室４６０との間でのウエハＷのやり取りだけで済むため，ウエハＷの搬出入時間を大幅に短縮できる。
【０１４３】
この場合，図２４，図２５に示すように各セミバッチ式のプラズマ処理装置１００Ａ，１００Ｂと各バッファ室４６０Ａ，４６０Ｂとの間に，搬送アーム装置（第２搬送アーム装置）４７０Ａ，４７０Ｂをそれぞれ備えた気密な搬送室４８０Ａ，４８０Ｂを設けるようにしてもよい。各セミバッチ式のプラズマ処理装置１００Ａ，１００Ｂと各搬送室４８０Ａ，４８０Ｂ，各搬送室４８０Ａ，４８０Ｂと各バッファ室４６０Ａ，４６０Ｂとの間，各バッファ室４６０Ａ，４６０Ｂと真空搬送室４２０との間は，それぞれゲートバルブＧを介して接続されている。
【０１４４】
これによれば，各セミバッチ式のプラズマ処理装置１００Ａ，１００Ｂと各バッファ室４６０Ａ，４６０ＢとのウエハＷのやり取りは，すべて各搬送室４８０Ａ，４８０Ｂの搬送アーム装置４７０Ａ，４７０Ｂで行うことができるので，全体のウエハＷ搬送のスループットを向上させることができる。なお，各搬送アーム装置４７０Ａ，４７０Ｂは，図２４に示すような２つの搬送アームを備えたダブルアーム機構で構成してもよく，１つの搬送アームを備えたシングルアーム機構で構成してもよい。
【０１４５】
また，搬送室４８０Ａ，４８０Ｂを設けずに，各セミバッチ式のプラズマ処理装置１００Ａ，１００Ｂを各バッファ室４６０Ａ，４６０Ｂに直接接続する場合には，搬送アーム装置４７０Ａ，４７０Ｂはそれぞれ，各バッファ室４６０Ａ，４６０Ｂに設けるようにしてもよい。
【０１４６】
（ウエハのリフタ機構）
上述した本実施形態にかかるセミバッチ式のプラズマ処理装置１００において，回転載置台１１０の各静電チャック１４０にリフトピンでウエハＷを上げ下ろしするリフタ機構を設ける場合について説明する。
【０１４７】
上述したように本実施形態にかかるプラズマ処理装置１００の回転載置台１１０は回転するので，ウエハＷを搬出入する際も，回転載置台１１０を回転させながら，１枚ずつウエハＷを静電チャック１４０上に載置させることができる。
【０１４８】
このため，このようなプラズマ処理装置１００にリフタ機構を設ける場合には，すべての静電チャック１４０上でリフタ機構を設ける必要はない。少なくともゲートバルブＧに対向する位置でウエハＷの上げ下ろしができれば十分である。
【０１４９】
そこで，本実施形態では，例えば図２５に示すようにゲートバルブＧの近傍に，リフタピン５０２を昇降可能なリフタ機構５００を，回転載置台１１０からは下方に離間して設ける。また回転載置台１１０の各静電チャック１４０を配置する部位には，リフタピン５０２を下方から通す孔として回転載置台１１０と静電チャック１４０を貫通する，少なくとも３つの貫通孔１４４を設ける。
【０１５０】
これにより，図２４に示すように静電チャック１４０がゲートバルブＧの対向位置にあるときにリフタ機構５００を駆動して，リフタピン５０２がその静電チャック１４０の貫通孔１４４に挿入され，上方から突き出すまで上昇させることにより，静電チャック１４０からウエハＷを持ち上げることができる。
【０１５１】
このようなリフタ機構５００は，リフタピン５０２を昇降させることができるものであればどのような構成であってもよい。リフタ機構５００は例えば筐体内に昇降自在にリフタピンを支持し，そのリフタピン５０２を昇降駆動させるモータを設けて構成される。リフタピン５０２の周りにはシール部材を設けてシールする。
【０１５２】
ここでのシール部材としては，Ｏリングを用いてもよく，また磁性流体シールを用いてもよい。磁性流体は，例えばＦｅ３Ｏ４等の微粒子を分散媒中にコロイド状に分散させたものであり，磁性流体シールは，シールを配置する隙間に，磁石によって形成される磁束線に沿って磁性流体を保持するものである。磁力によってすき間に保持された磁性流体は圧力差があっても流れ出すことなく，液状のＯリングのような働きをする。このため，磁性流体シールでは，Ｏリングのような固体同士の接触がないため，摩擦損失が少なく，摩擦によるパーティクルの発生を防止できる。
【０１５３】
なお，上述したように磁性流体シールは液体でシールするので，リフタピン５０２のように直線運動するシャフトをシールする場合には，シャフトの移動によって磁性流体が引きずられる虞がある。このため，リフタピン５０２の昇降のストロークはあまり長くとることができない。そこで，リフタピン５０２の昇降のストロークを長くする場合には，例えばリンク機構などを用いてリフタピン５０２を昇降させるようにしてもよい。
【０１５４】
ここで，このような磁性流体シールを用いたリフタ機構５００の構成例について図面を参照しながら説明する。リフタ機構５００は，筐体５０４内に，図示しないモータなどによって昇降するシャフト５０６を，磁性流体シール５１０を介して昇降自在に支持する。
【０１５５】
磁性流体シール５１０は，例えば図２６に示すように，磁石５１２を介在したボールピース５１４とシャフト５０６との隙間に磁性流体５１６が保持されるように構成される。これによれば，磁石５１２の磁力線によって磁性流体５１６が保持され，シャフト５０６をシールすることができる。
【０１５６】
リフタピン５０２は，リンク機構５２０によって昇降自在に支持されている。リンク機構５２０は回動可能なリンク５２２を備え，リンク５２２の回動運動をリフタピン５０２の昇降運動に変換する機能を有している。このリンク５２２をシャフト５０６で昇降させることにより，リンク５２２の先端で支持されたリフタピン５０２を昇降させるようになっている。これによれば，シャフト５０６の昇降ストロークが短くても，リフタピン５０２の昇降ストロークを長くとることができる。
【０１５７】
なお，リフタ機構５００の筐体５０４内には，パーティクルの発生をより抑えるためにヒータ５３０を設けてもよい。ここでの磁性流体シール５１０は，図１に示す回転載置台１１０のシール部材１１８として適用してもよい。また，磁性流体シール５１０を設ける代わりに磁性流体アクチュエータを設けて，シャフト５０６を昇降駆動させるようにしてもよい。さらに，磁性流体アクチュエータによって直接リフタピンを昇降させるようにしてもよい。
【０１５８】
次に，このようなリフタ機構５００を備えたプラズマ処理装置１００によって，回転載置台１１０にウエハＷを載置する場合の動作について図面を参照しながら説明する。図２７Ａ〜図２７Ｄは本実施形態における回転載置台にウエハを載置する際の動作説明図である。ここでは図２５に示すプラズマ処理装置１００Ａの静電チャック１４０にウエハＷを載置する場合を例に挙げて説明する。
【０１５９】
例えば図２５に示すように回転載置台１１０の静電チャック１４０にウエハＷを載置する場合には，回転載置台１１０を回転させて，図２５，図２７Ａに示すようにその静電チャック１４０をゲートバルブＧの対向位置まで移動させる。そして，リフタ機構５００によりリフタピン５０２を上昇させて，図２７Ｂに示すようにリフタピン５０２を貫通孔１４４に挿入する。
【０１６０】
続いて，搬送アーム装置４７０ＡによってウエハＷをプラズマ処理装置１００Ａ内にゲートバルブＧを介して搬入し，図２７Ｃに示すようにリフタピン５０２上にウエハＷを載置する。そして，リフタ機構５００によりリフタピン５０２を下降させて，図２７Ｄに示すようにウエハＷを静電チャック１４０に下ろして載置させる。リフタピン５０２はさらに下降させて元の位置，すなわち回転載置台１１０の回転動作に干渉しない位置まで戻す。
【０１６１】
以降，図２７Ａ〜図２７Ｄの動作を繰り返すことによって，回転載置台１１０の各静電チャック１４０にウエハＷを載置させる。こうして，すべての静電チャック１４０上にウエハＷが載置されると，回転載置台１１０を回転させてプラズマ処理を開始する。
【０１６２】
なお，図２４に示す基板処理装置４００では，バッファ室４３０Ａ，４３０Ｂを，プラズマ処理装置１００Ａ，１００Ｂと真空搬送室４２０との間に設けた場合を例に挙げて説明したが，これに限られるものではない。バッファ室４３０Ａ，４３０Ｂを，枚葉式のプラズマ処理装置４１０Ｃ〜４１０Ｆのいずれかの配置位置に，これらの代わりに設けるようにしてもよい。また，セミバッチ式のプラズマ処理装置及び枚葉式のプラズマ処理装置の数は，図２４に示すものに限られるものではない。これらを接続可能な真空搬送装置についても，図２４に示すものに限られるものではない。
【０１６３】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
本発明は，半導体ウエハ，液晶基板などの被処理基板を処理室内に複数枚配置して処理するプラズマ処理装置及びこれを備えた基板処理装置に適用可能である。
【符号の説明】
【０１６５】
１００（１００Ａ，１００Ｂ）    プラズマ処理装置
１０２      処理室
１０４      側壁
１０６      天井部
１０７      誘電体部材
１０８      底部
１１０      回転載置台
１１２      回転テーブル
１１３      ウエハ載置部
１１４      回転軸
１１５      絶縁部材
１１６      貫通孔
１１８      シール部材
１２０      下端部
１２２      通電用端子
１３０      載置台駆動部
１４０      静電チャック
１４２      電極
１４４      貫通孔
１５０      給電ブラシ
１５２      直流電圧電源
１５４      高周波電源
１６０      排気口
１６２      排気管
１６４      排気部
１６６      貫通孔
１６８      貫通孔
１７０      処理ガス供給部
１７２（１７２ａ，１７２ｂ，１７２ｃ）      ガス孔
１７４（１７４ａ，１７４ｂ，１７４ｃ）      ガス流路
１７６（１７６ａ，１７６ｂ，１７６ｃ）      配管
１７８      処理ガス供給源
１７８ａ    第１処理ガス供給源
１７８ｂ    第２処理ガス供給源
１７８ｃ    第３処理ガス供給源
１７９      制御部
１８０（１８０ａ，１８０ｂ，１８０ｃ）      ヒータ
１８２（１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ）      ヒータ
１８４      接地部材
１９０      冷媒流路
１９１      円板状凸部
１９２      導入配管
１９３      導出配管
１９４      導入ライン
１９５      導出ライン
１９６，１９７      環状溝部
２００      プラズマ生成部
２１０      マイクロ波出力部
２１２      マイクロ波電源
２１４      マイクロ波発振器
２１６      アンプ
２１８      分配器
２２０      マイクロ波供給部
２２１      アンテナモジュール
２２２      アンプ部
２２４      マイクロ波導入機構
２３０      導波路
２４０      アンテナ部
２５０      チューナ
２５２ａ，２５２ｂ      スラグ
２６０      スラグ駆動部
２７４      マイクロ波電力導入ポート
２７６      給電アンテナ
３００      プラズマ生成部
３１０      導波管
３１１      下側導体部
３１２      開口部
３１４      誘電体部材
３２０      マイクロ波発生器
３３０      プランジャ
３３２      反射板
３３４      位置調整機構
４００      基板処理装置
１００Ａ，１００Ｂ      セミバッチ式プラズマ処理装置
４１０Ｃ〜４１０Ｆ      枚葉式プラズマ処理装置
４２０      真空搬送室
４３０      搬送アーム装置
４３０Ａ，４３０Ｂ      バッファ室
４３２      案内レール
４４０      大気搬送室
４４２      収納容器
４４４      収納台
４４６      ロードポート
４５０      搬送アーム装置
４６０Ａ，４６０Ｂ      バッファ室
４６２      基板保持部
４７０Ａ，４７０Ｂ      搬送アーム装置
４８０Ａ，４８０Ｂ      搬送室
５００      リフタ機構
５０２      リフタピン
５１０      磁性流体シール
５２０      リンク機構
５３０      ヒータ
ＬＬＡ，ＬＬＢ      ロードロック室
Ｇ        ゲートバルブ
Ｗ        ウエハ
【図１】
2014049667.tif 000003
【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】
2014049667.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2014049667.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
2014049667.tif 000028
【図２７Ａ】
2014049667.tif 000029
【図２７Ｂ】
2014049667.tif 000030
【図２７Ｃ】
2014049667.tif 000031
【図２７Ｄ】
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