(57)【要約】【課題】基板下面の傷を防止できるプラズマ処理装置を提供する。【解決手段】処理室４内において載置台１０に基板Ｇを載置させ、処理室４内に供給された所定のガスをプラズマ化させて、基板Ｇにプラズマ処理を施すプラズマ処理装置１であって、載置台１０の上面よりも上方に相対的に突出自在に設けられ、載置台１０に載置される基板Ｇを、載置台１０の上面よりも上方に持ち上げるための受け渡しピン３１を備え、受け渡しピン３１は、載置台１０に対して相対的に昇降するピン本体３５と、ピン本体３５の上端に傾動自在に支持された平面部材３６を備え、平面部材３６の上面に、基板Ｇの下面に接するための平面部３７が形成されている。平面部材３６の上面に形成された平面部３７が基板Ｇの下面に接するので、受け渡しピン３１上端と基板Ｇ下面との接触状態は面接触となる。【選択図】図１
2008231558.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室内において載置台に基板を載置させ、前記処理室内に供給された所定のガスをプラズマ化させて、基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって、
前記載置台の上面よりも上方に相対的に突出自在に設けられ、前記載置台に載置される基板を、前記載置台の上面よりも上方に持ち上げるための受け渡しピンを備え、
前記受け渡しピンは、前記載置台に対して相対的に昇降するピン本体と、前記ピン本体の上端に傾動自在に支持された平面部材を備え、
前記平面部材の上面に、基板の下面に接するための平面部が形成されていることを特徴とする、プラズマ処理装置。
【請求項２】
前記ピン本体の上端において回転自在な回転部材が設けられ、
前記平面部材が、回転部材に取り付けられていることを特徴とする、請求項１のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記平面部材が、前記ピン本体の上端に弾性部材を介して取り付けられていることを特徴とする、請求項１のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記平面部材が、アルミナまたはジルコニアからなることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかのプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記平面部は、直径１ｍｍの円よりも広いことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかのプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記平面部が、鏡面加工されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかのプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記平面部に、基板よりも硬度の低い材料からなる被膜が設けられていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかのプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記被膜が、蒸着法またはゾルゲル法で形成されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか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、プラズマを生成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装置などの製造工程においては、マイクロ波を利用して処理室内にプラズマを生成させ、ＬＣＤ基板（ガラス基板）に対してＣＶＤ処理やエッチング処理等を施す装置が用いられている。かかるプラズマ処理装置では、処理室内において基板を載置させる載置台に、基板を受け渡しするための受け渡しピンが設けられているのが一般的である（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第３７５２５０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＬＣＤ装置の製造に用いられるガラス基板は、面積が数十ｃｍ〜数ｍ四方と大型化しているにも関わらず、その厚さは０．５〜数ｍｍ程度であり、受け渡しピン上に受け渡された際に、ガラス基板が自重で撓む現象が発生する。また、プラズマ処理装置では、ＣＶＤ処理やエッチング処理等を施す際にガラス基板を所定の温度まで加熱することが行われるが、温度の高い処理室内への搬入出時にガラス基板が温度変化することにより、受け渡しピン上においてガラス基板が熱膨張・熱収縮することとなる。
【０００５】
ここで、従来の受け渡しピンは、ガラス基板の下面を支持する上端の面積を小さくして点接触の状態でガラス基板の下面を支持しているのが一般的である。しかしながら、受け渡しピンの上端において点接触の状態でガラス基板の下面を支持した場合、基板下面における応力集中が発生する。ＣＶＤ処理などにおいては、処理時にガラス基板が高温に加熱されるため、材質の軟らかい樹脂製の受け渡しピンが使えず、Ａｌ等の金属やセラミックス等からなる硬質の受け渡しピンが使用されていた。それゆえ、これらガラス基板の撓みやガラス基板が熱膨張・熱収縮の影響で、受け渡しピン上端とガラス基板下面との接触箇所において摩擦が生じ、ガラス基板下面に傷がつくといった問題がある。
【０００６】
また、例えば上記特許文献１のように、ピン上端に回転可能なボールを配置して、摩擦を低減することも行われていた。この場合、ピン上端に配置されるボールとして、例えば樹脂製のボールが使用されているが、樹脂製のボールは耐熱温度が高くなく、ＣＶＤ処理等を施す際に熱によって破損されてしまう心配がある。また、ガラス基板をボールで支持した場合も、ボール上面とガラス基板下面との接触状態は点接触となるので、基板下面における応力集中は避けられない。また、転がる際の摩擦抵抗も完全になくすことはできない。特にガラス基板が高温の状態では傷が発生しやすく、従来のようにボールによってガラス基板を支持した場合、ガラス基板下面にボールの転がり方向に沿って不連続な傷が発生した。
【０００７】
従って本発明の目的は、基板下面の傷を防止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、本発明によれば、処理室内において載置台に基板を載置させ、前記処理室内に供給された所定のガスをプラズマ化させて、基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって、前記載置台の上面よりも上方に相対的に突出自在に設けられ、前記載置台に載置される基板を、前記載置台の上面よりも上方に持ち上げるための受け渡しピンを備え、前記受け渡しピンは、前記載置台に対して相対的に昇降するピン本体と、前記ピン本体の上端に傾動自在に支持された平面部材を備え、前記平面部材の上面に、基板の下面に接するための平面部が形成されていることを特徴とする、プラズマ処理装置が提供される。
【０００９】
このプラズマ処理装置にあっては、受け渡しピンによって基板を支持するに際して、平面部材の上面に形成された平面部が基板の下面に接するので、受け渡しピン上端と基板下面との接触状態は面接触となる。このため、基板下面における応力集中を緩和でき、傷の発生を防止できる。また、平面部材がピン本体の上端に傾動自在に支持されているので、受け渡しピン上に受け渡された基板が自重で撓んだ場合でも、平面部材の上面に形成された平面部と基板下面との接触状態を常に面接触に維持できる。
【００１０】
このプラズマ処理装置において、前記ピン本体の上端において回転自在な回転部材が設けられ、前記平面部材が、回転部材に取り付けられていても良い。また、前記平面部材が、前記ピン本体の上端に弾性部材を介して取り付けられていても良い。
【００１１】
前記平面部材は、例えばアルミナまたはジルコニアからなる。また、前記平面部は、直径１ｍｍの円よりも広いことが好ましい。また、前記平面部が、鏡面加工されていても良い。更に、前記平面部に、基板よりも硬度の低い材料からなる被膜が設けられていても良い。この場合、前記被膜が、蒸着法またはゾルゲル法で形成されていても良い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、プラズマ処理装置の処理室内に配置された載置台に基板を載置させるに際し、基板下面における傷の発生を防止できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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）処理を行うプラズマ処理装置１に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかるプラズマ処理装置１の概略的な構成を示した縦断面図（図２中のＸ−Ｘ断面）である。図２は、このプラズマ処理装置１が備える蓋体３の下面図である。図３は、蓋体３の部分拡大縦断面図（図２中のＹ−Ｙ断面）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。
【００１４】
このプラズマ処理装置１は、上部が開口した有底立方体形状の処理容器２と、この処理容器２の上方を塞ぐ蓋体３を備えている。処理容器２の上方を蓋体３で塞ぐことにより、処理容器２の内部には密閉空間である処理室４が形成されている。これら処理容器２と蓋体３は導電性を有する非磁性材料、例えばアルミニウムからなり、いずれも電気的に接地された状態になっている。
【００１５】
処理室４の内部には、基板として例えばガラス基板（以下「基板」という）Ｇを載置するための載置台としてのサセプタ１０が設けられている。このサセプタ１０は例えば窒化アルミニウムからなり、その内部には、基板Ｇを静電吸着すると共に処理室４の内部に所定のバイアス電圧を印加させるための給電部１１と、基板Ｇを所定の温度に加熱するヒータ１２が設けられている。給電部１１には、処理室４の外部に設けられたバイアス印加用の高周波電源１３がコンデンサなどを備えた整合器１４を介して接続されると共に、静電吸着用の高圧直流電源１５がコイル１６を介して接続されている。ヒータ１２には、同様に処理室４の外部に設けられた交流電源１７が接続されている。
【００１６】
サセプタ１０は、処理室４の外部下方に設けられた昇降プレート２０の上に、筒体２１を介して支持されている。前述の給電部１１およびヒータ１２に対する通電は、この筒体２１の内部を介して行われる。昇降プレート２０には、ブラケット２２を介して昇降装置２３が装着されており、この昇降装置２３の稼動で、昇降プレート２０、筒体２１およびサセプタ１０が一体的に昇降することによって、処理室４内におけるサセプタ１０の高さが調整される。但し、処理容器２の底面と昇降プレート２０との間には、べローズ２４が装着してあるので、昇降中、処理室４内の気密性は保持される。なお、図１は、昇降装置２３の稼動で、サセプタ１０が上昇させられた状態を示している。
【００１７】
サセプタ１０の内部には、処理室４内への基板Ｇの搬入出時において、処理室４の外部に配置されている基板搬送機構（図示せず）の搬送アーム３０との間で基板Ｇを授受する受け渡しピン３１が複数本設けられている。受け渡しピン３１は、サセプタ１０の内部を上下に貫通する孔の内部に配置されており、受け渡しピン３１は、サセプタ１０の内部を自由に昇降できるようになっている。但し、サセプタ１０の下方には、所定の高さに固定された支持プレート３２が配置されており、受け渡しピン３１の下端が、この支持プレート３２の上面に支持されている。このため、受け渡しピン３１は、支持プレート３２の上面に載せられた状態で、常に同じ高さに配置されている。
【００１８】
このように、受け渡しピン３１が常に同じ高さに固定されつつ、上述のように、昇降装置２３の稼動でサセプタ１０が昇降させられることにより、受け渡しピン３１が、サセプタ１０に対して相対的に昇降する構成になっている。ここで、図４〜６は、処理室４内への基板Ｇの搬入出時の状態の説明図であり、図４は、サセプタ１０の上方において、基板搬送機構の搬送アーム３０によって、基板Ｇが支持された状態を示し、図５は、サセプタ１０の上面よりも上方に持ち上げられて、受け渡しピン３１によって基板Ｇが支持された状態を示し、図６は、サセプタ１０の上面によって基板Ｇが支持された状態を示している。
【００１９】
先ず、処理室４内へ基板Ｇが搬入される場合は、基板搬送機構の搬送アーム３０に載せられた基板Ｇが、処理室４の外部から処理室４内へ搬入され、図４に示すように、サセプタ１０の上方において、搬送アーム３０によって基板Ｇが支持された状態となる。なお、このように基板Ｇが処理室４内へ搬入される際には、昇降装置２３の稼動でサセプタ１０は予め下降されており、これにより、受け渡しピン３１の上端が、サセプタ１０の上面よりも上方に突出した状態になっている。
【００２０】
基板搬送機構の搬送アーム３０によって処理室４内へ基板Ｇが搬入された後、図５に示すように、搬送アーム３０が下降し、これにより、基板Ｇは、サセプタ１０の上面よりも上方に持ち上げられて、受け渡しピン３１の上端で支持された状態となる。こうして、基板Ｇが搬送アーム３０から受け渡しピン３に受け渡された後、搬送アーム３０は、処理室４内から処理室４の外部に退出させられる。
【００２１】
そして、搬送アーム３０の退出後、図６に示すように、昇降装置２３の稼動でサセプタ１０が上昇されられる。これにより、基板Ｇは、サセプタ１０の上面によって支持された状態となる。
【００２２】
一方、処理室４内から基板Ｇが搬出される場合は、処理室４内に基板Ｇが搬入される場合と逆の手順の工程が行われる。即ち、図6に示すように、基板Ｇがサセプタ１０の上面によって支持された状態で、昇降装置２３の稼動でサセプタ１０が下降されられる。これにより、受け渡しピン３１の上端が、サセプタ１０の上面よりも上方に突出した状態となり、図５に示すように、基板Ｇは、サセプタ１０の上面よりも上方に持ち上げられて、受け渡しピン３１の上端で支持された状態となる。
【００２３】
こうして、基板Ｇが受け渡しピン３１の上端で支持された後、基板搬送機構の搬送アーム３０が、基板Ｇの下方に進入させられる。その後、図４に示すように、搬送アーム３０が上昇し、これにより、基板Ｇは、搬送アーム３０で支持された状態となる。こうして、基板Ｇが受け渡しピン３から搬送アーム３０に受け渡された後、搬送アーム３０は、処理室４内から処理室４の外部に退出させられる。これにより、基板Ｇは搬送アーム３０に載せられて、処理室４の外部に搬出される。
【００２４】
次に、図７は、受け渡しピン３１の説明図であり、（ａ)は、受け渡しピン３１の側面図、(ｂ)は、受け渡しピン３１の平面図を示している。図８は、受け渡しピン３１上端部の拡大断面図である。受け渡しピン３１は、サセプタ１０の内部において、サセプタ１０に対して相対的に昇降する棒状のピン本体３５と、前記ピン本体３５の上端に傾動自在に支持された平面部材３６を備えている。
【００２５】
平面部材３６の上面は、上述したように受け渡しピン３１の上端で基板Ｇを支持した際に、基板Ｇの下面に接するための平面部３７に形成されている。図示の形態では、平面部３７は、直径Ｄが１ｍｍ以上の円形状に形成されている。
【００２６】
ピン本体３５の上端には、内部に保持溝４０が形成された玉保持部４１が設けられている。保持溝４０内には、球形状の回転部材４２が回転自在に保持されている。但し、保持溝４０の内面上縁部には、回転部材４２が保持溝４０内から抜け出ないように、径の狭められたストッパー部４３（図８参照)が形成されている。回転部材４２の上方には支柱部４５が取り付けられており、この支柱部４５の上部に、平面部材３６が固定されている。これにより、平面部材３６は、平面部３７を上に向けた状態で、受け渡しピン３１の上端において、傾動自在に支持されている。後述するように、受け渡しピン３１の上端で基板Ｇの下面を支持する場合、基板Ｇが自重で撓む現象が発生する。しかしながら、このように平面部材３６が傾動自在であるため、平面部材３６上面の平面部３７は、図８に示すように、常に基板Ｇの下面に対して平行な姿勢となり、平面部３７を基板Ｇの下面に密着させた状態を維持することが可能である。
【００２７】
受け渡しピン３１を構成しているピン本体３５、平面部材３６、回転部材４２および支柱部４５は、例えばアルミナ、ジルコニア等の耐熱性に優れた同一の材料で構成されている。これにより、受け渡しピン３１全体は耐熱性に優れており、しかも、温度変化が生じても、ピン本体３５、平面部材３６、回転部材４２および支柱部４５の相互間に熱歪等が発生しない構成になっている。
【００２８】
図１〜３に示すように、処理容器２の底部には、処理室４の外部に設けられた真空ポンプなどの排気装置（図示せず）によって処理室４内の雰囲気を排気するための排気口５０が設けられている。また、処理室４内においてサセプタ１０の周囲には、処理室４内におけるガスの流れを好ましい状態に制御するための整流板５１が設けられている。
【００２９】
蓋体３は、蓋本体５５の下面にスロットアンテナ５６を一体的に形成し、更にスロットアンテナ５６の下面（蓋本体５５の下面)に、複数枚のタイル状の誘電体５７を取り付けた構成である。蓋本体５５及びスロットアンテナ５６は、例えばアルミニウムなどの導電性材料で一体的に構成され、電気的に接地状態である。図１に示すように処理容器２の上方を蓋体３によって塞いだ状態では、蓋本体５５の下面周辺部と処理容器２の上面との間に配置されたＯリング５８と、後述する各スロット７０の周りに配置されたＯリング（図示せず)によって、処理室４内の気密性が保持されている。
【００３０】
蓋本体５５の内部には、断面形状が矩形状の方形導波管６０が複数本水平に配置されている。この実施の形態では、何れも直線上に延びる６本の方形導波管６０を有しており、各方形導波管６０同士が互いに平行となるように並列に配置されている。なお、後述するように、蓋本体５５の下面には透孔としてのスロット７０が各方形導波管６０の下面に沿って複数形成されるが、それらスロット７０の厚さに相当する蓋本体５５底部がスロットアンテナ５６となっている。各方形導波管６０の断面形状（矩形状）の長辺方向がＨ面で垂直となり、短辺方向がＥ面で水平となるように配置されている。なお、長辺方向と短辺方向をどのように配置するかは、モードによって変る。また各方形導波管６０の内部には、例えばフッ素樹脂（例えばテフロン（登録商標））の誘電部材６１がそれぞれ充填されている。なお、誘電体５７の材質は、フッ素樹脂の他、例えば、Ａｌ２Ｏ３、石英などの誘電材料も使用できる。
【００３１】
処理室４の外部には、図２に示されるように、この実施の形態では３つのマイクロ波供給装置６５が設けられており、各マイクロ波供給装置６５からは、例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波が、蓋本体５５の内部に設けられた２本ずつの方形導波管６０に対してそれぞれ導入されるようになっている。各マイクロ波供給装置６５と２本ずつの各方形導波管６０との間には、２本の方形導波管６０に対してマイクロ波を分配して導入させるためのＹ分岐管６６がそれぞれ接続してある。
【００３２】
スロットアンテナ５６を構成する各方形導波管６０の下面には、透孔としての複数のスロット７０が、各方形導波管６０の長手方向に沿って等間隔に配置されている。この実施の形態では、Ｇ５相当を想定して（Ｇ５は、基板Ｇの寸法：１１００ｍｍ×１３００ｍｍ、処理室４の内部寸法：１４７０ｍｍ×１５９０ｍｍである）、各方形導波管６０毎に１２個ずつのスロット７０が、それぞれ直列に並べて設けられており、スロットアンテナ５６全体で、１２個×６列＝７２箇所のスロット７０が、蓋本体５５の下面（スロットアンテナ５６）全体に均一に分布して配置されている。各スロット７０同士の間隔は、各方形導波管６０の長手方向において互いに隣接するスロット７０間が中心軸同士で例えばλｇ／２（λｇは、２．４５ＧＨｚとした場合のマイクロ波の導波管内波長）となるように設定される。
【００３３】
このようにスロットアンテナ５６の全体に均一に分布して配置された各スロット７０の内部には、例えばＡｌ２Ｏ３からなる誘電部材７１がそれぞれ充填されている。なお、誘電部材７１として、例えばフッ素樹脂、石英などの誘電材料を用いることもできる。また、これら各スロット７０の下方には、上述のようにスロットアンテナ５６の下面に取付けられた複数枚の誘電体５７がそれぞれ配置されている。各誘電体５７は長方形の平板状をなしており、例えば石英ガラス、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、サファイア、ＳｉＮ、セラミックス等の誘電材料で構成される。
【００３４】
図２に示されるように、各誘電体５７は、一つのマイクロ波供給装置４０に対してＹ分岐管６６を介して接続された２本の方形導波管６０を跨ぐようにそれぞれ配置される。前述のように、蓋本体５５の内部には全部で６本の方形導波管６０が平行に配置されており、各誘電体５７は、それぞれ２本ずつの方形導波管６０に対応するように、３列に配置されている。
【００３５】
また前述のように、各方形導波管６０の下面（スロットアンテナ５６）には、それぞれ１２個ずつのスロット７０が直列に並べて配置されており、各誘電体５７は、互いに隣接する２本の方形導波管６０（Ｙ分岐管６６を介して同じマイクロ波供給装置４０に接続された２本の方形導波管６０）の各スロット７０同士間を跨ぐように取り付けられている。これにより、スロットアンテナ５６の下面には、全部で１２個×３列＝３６枚の誘電体５７が取り付けられている。スロットアンテナ５６の下面には、これら３６枚の誘電体５７を処理室４内に露出させながら、誘電体５７を１２個×３列に配列された状態で支持するための、格子状に形成された梁７５が設けられている。梁７５は、各誘電体５７の周囲を囲むように配置されており、各誘電体５７をスロットアンテナ５６の下面に密着させた状態で支持している。梁７５は、例えばアルミニウムなどの非磁性の導電性材料からなり、スロットアンテナ５６および蓋本体５５と共に電気的に接地された状態になっている。
【００３６】
梁７５の下面には、図２に示すように、各誘電体５７の周囲において処理室４内に所定のガスを供給するためのガス噴射口７６がそれぞれ設けられている。ガス噴射口７６は、各誘電体５７毎にその周囲を囲むように複数箇所に配置され、処理室４の上面全体に所定のガスを均一に分布させて供給する。
【００３７】
図１に示すように、蓋本体５５内部には所定のガスの供給用のガス配管８０と、冷却水供給用の冷却水配管８１が設けられている。ガス配管８０を通じて供給された所定のガスは、梁７５の下面に設けられた各ガス噴射口７５にそれぞれ供給されるようになっている。
【００３８】
ガス配管８０には、処理室４の外部に配置された所定のガス供給源８５が接続されている。この実施の形態では、所定のガス供給源８５として、アルゴンガス供給源９０、成膜ガスとしてのシランガス供給源９１および水素ガス供給源９２が用意され、各々バルブ９０ａ、９１ａ、９２ａ、マスフローコントローラ９０ｂ、９１ｂ、９２ｂ、バルブ９０ｃ、９１ｃ、９２ｃを介して、ガス配管８０に接続されている。これにより、所定のガス供給源８５からガス配管８０に供給された所定のガスが、ガス噴射口７５から処理室４内に噴射されるようになっている。
【００３９】
冷却水配管８１には、処理室４の外部に配置された冷却水供給源９５から冷却水を循環供給する冷却水供給配管９６と冷却水戻り配管９７が接続されている。これら冷却水供給配管９６と冷却水戻り配管９７を通じて冷却水供給源９５から冷却水配管８１に冷却水が循環供給されることにより、蓋本体５５は所定の温度に保たれている。
【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、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。
【００４１】
先ず、基板搬送機構の搬送アーム３０に載せられた処理前の基板Ｇが、処理室４の外部から処理室４内へ搬入される。なお、このように処理前の基板Ｇが処理室４内へ搬入される場合は、先に図４で説明したように、昇降装置２３の稼動でサセプタ１０は予め下降させられ、複数の受け渡しピン３１の上端が、サセプタ１０の上面よりも上方に突出した状態になっている。
【００４２】
そして、搬送アーム３０によって処理室４内へ搬入された基板Ｇは、搬送アーム３０の下降により、受け渡しピン３に受け渡される。その後、搬送アーム３０は、処理室４内から処理室４の外部に退出させられる。
【００４３】
このように基板Ｇが搬送アーム３０から受け渡しピン３に受け渡されたことにより、図５に示すように、基板Ｇは、サセプタ１０の上面よりも上方に持ち上げられて、複数の受け渡しピン３１の上端で支持された状態となる。この場合、基板Ｇは、面積が数十ｃｍ〜数ｍ四方と大型であるにも関わらず、その厚さは０．５〜数ｍｍ程度であり、受け渡しピン３１上に受け渡された際に、基板Ｇが自重で撓む現象が発生する。しかるに、この実施の形態のプラズマ処理装置１によれば、先に図７、８で説明したように、受け渡しピン３１の上端において平面部材３６が傾動自在に支持されている。このため、受け渡しピン３１の上端で基板Ｇの下面を支持するに際し、撓みが発生した基板Ｇの下面に対して、平面部材３６上面の平面部３７が常に追従して平行な姿勢となり、平面部３７を基板Ｇの下面に密着させた面接触の状態を維持することとなる。このため、受け渡しピン３１による支持位置（平面部３７と基板Ｇ下面との接触位置)において、応力集中が発生せず、基板Ｇの下面における傷の発生を防止できる。
【００４４】
なお、従来一般に用いられている従来の受け渡しピンでは、点接触の状態でガラス基板の下面を支持するため応力集中が発生してしまう。また、摩擦を低減する目的でピン上端に回転可能なボールを配置することも行われていたが、ボールによって基板Ｇの下面を支持する構造によると、基板Ｇの下面に対する接触面の形状は、直径数十μ程度の円形状である。これに対して、この実施の形態で示したように、平面部材３６上面の平面部３７を、直径Ｄが１ｍｍ以上の円形状に形成した場合、接触面積は、従来の１００００倍以上となり、応力集中は著しく緩和される。このため、応力集中による基板Ｇ下面の傷の発生を極めて効率よく防止できるようになる。
【００４５】
また、このように処理前の基板Ｇが処理室４内へ搬入される場合は、予め高温度にされているサセプタ１０の輻射熱によって基板Ｇが加熱され、基板Ｇは、受け渡しピン３１上に受け渡された状態で熱膨張することとなる。しかしながら、上述したように平面部材３６上面の平面部３７と基板Ｇ下面との接触面積は従来の１００００倍以上と大きくなっており、応力集中が実質的に発生していないので、仮に熱膨張の影響で基板Ｇ下面が受け渡しピン３１上で移動したとしても、単位面積当たりの摩擦力は非常に小さくなり、基板Ｇの下面における傷の発生を防止することができる。
【００４６】
次に、こうして基板Ｇが受け渡しピン３１上に受け渡されて、搬送アーム３０が処理室４内から退出させられた後、図６に示すように、昇降装置２３の稼動でサセプタ１０が上昇されられる。これにより、基板Ｇは、サセプタ１０の上面によって支持された状態となる。その後、処理室４内が密閉されて処理室４内における所定の処理が行われる。
【００４７】
なお、処理中は、処理ガス供給源８５からガス配管８０、ガス噴射口７６を経て所定のガス、例えばアルゴンガス／シランガス／水素の混合ガスを処理室４内に供給しつつ、排気口５０から排気して処理室４内を所定の圧力に設定する。この場合、蓋本体５５の下面全体に分布して配置されているガス噴射口７６から所定のガスを噴き出すことにより、サセプタ１０上に載置された基板Ｇの表面全体に所定のガスを満遍なく供給することができる。
【００４８】
そして、このように所定のガスを処理室４内に供給する一方で、ヒータ１２によって基板Ｇを所定の温度に加熱する。また、図２に示したマイクロ波供給装置６５で発生させた例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波が、Ｙ分岐管６６を経て各方形導波管６０に導入され、それぞれの各スロット７０を通じて、各誘電体５７中を伝播していく。
【００４９】
こうして、各誘電体５７中に伝播させたマイクロ波のエネルギーによって、各誘電体５７の表面において処理室４内に電磁界が形成され、電界エネルギーによって処理容器２内の前記所定のガスをプラズマ化することにより、基板Ｇ上の表面に対して、アモルファスシリコン成膜が行われる。なお、処理室４の内部では、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、例えば処理室４内の圧力については、５〜１００Ｐａ、好ましくは１０〜６０Ｐａ、基板Ｇの温度については、２００〜４５０℃、好ましくは２５０℃〜３８０℃が適当である。また、処理室４の大きさは、Ｇ３以上（Ｇ３は、基板Ｇの寸法：４００ｍｍ×５００ｍｍ、処理室４の内部寸法：７２０ｍｍ×７２０ｍｍ）が適当であり、例えば、Ｇ４．５（基板Ｇの寸法：７３０ｍｍ×９２０ｍｍ、処理室４の内部寸法：１０００ｍｍ×１１９０ｍｍ）、Ｇ５（基板Ｇの寸法：１１００ｍｍ×１３００ｍｍ、処理室４の内部寸法：１４７０ｍｍ×１５９０ｍｍ）であり、マイクロ波供給装置のパワーの出力については、１〜４Ｗ／ｃｍ２、好ましくは３Ｗ／ｃｍ２が適当である。マイクロ波供給装置のパワーの出力が１Ｗ／ｃｍ２以上であれば、プラズマが着火し、比較的安定してプラズマを発生させることができる。マイクロ波供給装置のパワーの出力が１Ｗ／ｃｍ２未満では、プラズマの着火がしなかったり、プラズマの発生が非常に不安定になり、プロセスが不安定、不均一となって実用的でなくなってしまう。
【００５０】
そして、所定の処理を終了後、処理室４内から処理後の基板Ｇが搬出される。この場合、先ず、昇降装置２３の稼動でサセプタ１０が下降する。これにより、図５に示すように、受け渡しピン３１の上端が、サセプタ１０の上面よりも上方に突出し、基板Ｇは、サセプタ１０の上面よりも上方に持ち上げられて、受け渡しピン３１の上端で支持された状態となる。
【００５１】
このように基板Ｇがサセプタ１０の上面から上方に持ち上げられた場合も、基板Ｇが自重で撓む現象が発生する。また、基板Ｇがサセプタ１０の上面から上方に持ち上げられたことにより、サセプタ１０の熱が基板Ｇに直接伝わらなくなり、基板Ｇは、受け渡しピン３１上に支持された状態で冷却され、収縮することとなる。しかしながら、処理前の基板Ｇが処理室４内へ搬入される場合と同様に、平面部材３６上面の平面部３７を基板Ｇの下面に密着させた面接触の状態を維できるので、応力集中が発生せず、基板Ｇの下面における傷の発生を防止できる。
【００５２】
こうして、基板Ｇが受け渡しピン３１の上端で支持された後、処理室４内が開放されて、基板搬送機構の搬送アーム３０が、基板Ｇの下方に進入させられる。その後、図４に示すように、搬送アーム３０が上昇し、これにより、基板Ｇは、搬送アーム３０で支持された状態となる。こうして、基板Ｇが受け渡しピン３から搬送アーム３０に受け渡された後、搬送アーム３０は、処理室４内から処理室４の外部に退出させられる。これにより、基板Ｇは搬送アーム３０に載せられて、処理室４の外部に搬出される。
【００５３】
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。例えば図７では、球形状の回転部材４２を説明したが、図９に示すように、下面が球面の半球状の回転部材４２を用いることもできる。また、図１０に示すように、球形状の回転部材４２の上面に平面部材３６を直接取り付けて、支柱部４５を省略しても良い。また、図１１に示すように、平面部材３６を、ピン本体３５の上端に弾性部材４６を介して取り付けて、弾性部材４６の変形によって平面部材３６を傾動自在に支持しても良い。この場合、弾性部材４６として、コイルバネ、耐熱性ゴムなどが使用できる。
【００５４】
また、平面部材３６上面の平面部３７が、鏡面加工されていても良い。平面部３７を鏡面加工して平滑にすることにより、平面部３７と基板Ｇ下面との摩擦力を更に低減でき、基板Ｇの下面における傷の発生をより効率よく防止できる。この場合、平面部材３６をジルコニア、ボアフリーアルミナ等で構成すれば、表面のラップ処理により、Ｒａ０．２程度の鏡面に加工することが可能である。
【００５５】
また、図１２に示すように、平面部材３６上面の平面部３７に基板Ｇよりも硬度の低い材料からなる被膜４７が設けられていても良い。このように平面部３７に基板Ｇよりも柔らかい被膜４７を設けることによっても、基板Ｇの下面における傷の発生を防止できる。なお、このような被膜４７は、例えば蒸着法またはゾルゲル法によって形成することが可能である。また、被膜４７を形成する場合、予め、平面部３７を鏡面加工しておくと良い。
【００５６】
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。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、例えばＣＶＤ処理、エッチング処理に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態にかかるプラズマ処理装置の概略的な構成を示した縦断面図（図２中のＸ−Ｘ断面）である。
【図２】蓋体の下面図である。
【図３】蓋体の部分拡大縦断面図（図２中のＹ−Ｙ断面）である。
【図４】処理室内への基板の搬入出時の状態の説明図であり、サセプタの上方において、基板搬送機構の搬送アームによって基板が支持された状態を示している。
【図５】処理室内への基板の搬入出時の状態の説明図であり、サセプタの上面よりも上方に持ち上げられて、受け渡しピンによって基板が支持された状態を示している。
【図６】処理室内への基板の搬入出時の状態の説明図であり、サセプタの上面によって基板が支持された状態を示している。
【図７】受け渡しピンの説明図であり、（ａ)は、受け渡しピンの側面図、(ｂ)は、受け渡しピンの平面図を示している。
【図８】受け渡しピン上端部の拡大断面図である。
【図９】回転部材を半球状にした実施の形態にかかる受け渡しピン上端部の拡大断面図である。
【図１０】回転部材の上面に平面部材を直接取り付けた実施の形態にかかる受け渡しピン上端部の拡大断面図である。
【図１１】平面部材をピン本体の上端に弾性部材を介して取り付けた実施の形態にかかる受け渡しピン上端部の拡大断面図である。
【図１２】平面部材上面の平面部に基板よりも硬度の低い材料からなる被膜が設けられている実施の形態にかかる受け渡しピン上端部の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
Ｇ  基板
１  プラズマ処理装置
２  処理容器
３  蓋体
４  処理室
１０  サセプタ
１１  給電部
１２  ヒータ
１３  高周波電源
１４  整合器
１５  高圧直流電源
１６  コイル
１７  交流電源
２０  昇降プレート
２１  筒体
２３  昇降装置
３０  搬送アーム
３１  受け渡しピン
３２  支持プレート
３５  ピン本体
３６  平面部材
３７  平面部
４０  保持溝
４１  玉保持部
４２  回転部材
４３  ストッパー部
４５  支柱部
５０  排気口
５６  スロットアンテナ
５７  誘電体
６０  方形導波管
６５  マイクロ波供給装置
７０  スロット
７５  梁
７６  ガス噴射口
８０  ガス配管
８１  冷却水配管
８５  ガス供給源
９５  冷却水供給源
【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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【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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