(57)【要約】【課題】機構の複雑さをもたらさず高効率の処理が可能で、被処理基板へのパーティクルの影響を抑制することができるガス処理装置およびガス処理方法を提供すること。【解決手段】基板Ｇの搬送を行う搬送領域３５および基板Ｇにガス処理を行う処理領域３６を有するチャンバー３１と、チャンバー３１内で基板Ｇを保持する第１および第２の基板保持台４１ａ，４１ｂと、これらを回動可能に支持する支持部材４２と、支持部材４２を回動させる回動機構４５と、チャンバー３１の処理領域３６に処理ガスを供給する処理ガス供給機構６５とを具備する。【選択図】      図２
2004266028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板の搬送を行う搬送領域および被処理基板にガス処理を行う処理領域を有するチャンバーと、
前記チャンバー内で被処理基板を保持する少なくとも２つの基板保持台であって、そのうちの１つが前記搬送領域において被処理基板を受け渡す受け渡し位置にある場合に、他の１つの基板保持面が鉛直またはそれよりも下側に向く処理位置となる少なくとも２つの基板保持台と、
前記少なくとも２つの基板保持台を回動可能に支持する支持部材と、
前記支持部材を回動させて、１つの基板保持台を前記受け渡し位置から前記処理位置に移動させた際に他の基板保持台の１つが前記受け渡し位置に移動する回動機構と、
前記チャンバーの処理領域に処理ガスを供給する処理ガス供給機構と
を具備することを特徴とするガス処理装置。
【請求項２】
前記少なくとも２つの基板保持台を前記支持部材に対して進退動させる駆動機構をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のガス処理装置。
【請求項３】
前記少なくとも２つの基板保持台には、被処理基板を静電吸着する静電チャックが設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス処理装置。
【請求項４】
被処理基板の搬送を行う搬送領域および被処理基板に真空状態でガス処理を行う処理領域を有するチャンバーと、
前記チャンバー内で被処理基板を保持する第１の基板保持台と、
前記第１の基板保持台が前記搬送領域において被処理基板を受け渡す受け渡し位置にある場合には、基板保持面が鉛直下向きの処理位置となる第２の基板保持台と、
前記第１および第２の基板保持台を回動可能に支持する支持部材と、
前記支持部材を回動させて、前記第１の基板保持台を前記受け渡し位置から前記処理位置に移動させ、その際に前記第２の基板保持台が前記受け渡し位置に移動する回動機構と、
前記チャンバーの処理領域に処理ガスを供給する処理ガス供給機構と、
前記チャンバーの処理領域内を真空排気する第１の排気機構と、
前記チャンバーの搬送領域内を真空排気する第２の排気機構と
を具備し、
前記第１および第２の基板保持台のうち前記処理位置にあるものが前記搬送領域と前記処理領域とを遮断することを特徴とするガス処理装置。
【請求項５】
前記搬送領域と前記処理領域との間に前記第１および第２の基板保持台のうち処理位置にあるものを受ける受け部が設けられ、その基板保持台が前記搬送領域と前記処理領域とを遮断する際に、その基板保持台と前記受け部との間にシール部材が介在されて処理領域が密閉空間とされることを特徴とする請求項４に記載のガス処理装置。
【請求項６】
前記第１および第２の基板保持台を前記支持部材に対して進退動させる駆動機構をさらに具備することを特徴とする請求項４または請求項５に記載のガス処理装置。
【請求項７】
前記第１および第２の基板保持台には、被処理基板を静電吸着する静電チャックが設けられていることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載のガス処理装置。
【請求項８】
前記搬送領域と前記処理領域とは鉛直方向に隣接して設けられていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のガス処理装置。
【請求項９】
前記支持部材の回動軸は前記支持部材を水平に貫通するように設けられていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のガス処理装置。
【請求項１０】
被処理基板の搬送を行う搬送領域および被処理基板にガス処理を行う処理領域を有し、その中に回動可能に支持部材に支持された少なくとも２つの基板保持台を有するチャンバーを用いて被処理体にガス処理を行うガス処理方法であって、
前記少なくとも２つの基板保持台のうちの１つを前記搬送領域において被処理基板を受け渡す受け渡し位置に配置し、他の基板保持台の１つを基板保持面を鉛直またはそれよりも下側に向けた状態に配置する工程と、
前記チャンバーの搬送領域に被処理基板を搬入し、その被処理基板を前記１つの基板保持台に保持させる工程と、
前記支持部材を回動させて、被処理基板を保持した状態の前記１つの基板保持台を前記処理位置へ移動させるとともに、他の基板保持台の１つを前記受け渡し位置へ移動させる工程と、
前記処理領域において、前記１つの基板保持台に保持された被処理基板に所定のガス処理を施す工程と、
前記搬送領域に他の被処理基板を搬入し、受け渡し位置にある前記他の基板保持台の１つに保持させる工程と
を具備することを特徴とするガス処理方法。
【請求項１１】
前記１つの基板保持台に保持された被処理基板に前記ガス処理を施しつつ、他の被処理基板を前記受け渡し位置にある他の基板保持台の１つの上に保持させることを特徴とする請求項１０に記載のガス処理方法。
【請求項１２】
被処理基板の搬送を行う搬送領域および被処理基板に真空状態でガス処理を行う処理領域を有し、その中に回動可能に支持部材に支持された第１および第２の基板保持台を有するチャンバーを用いて被処理体に所定のガス処理を行うガス処理方法であって、
前記第１の基板保持台を前記搬送領域において被処理基板をその被処理面を上面として水平状態で受け渡す受け渡し位置に配置し、前記第２の基板保持台の基板保持面を鉛直下向きに配置する工程と、
前記チャンバーの搬送領域を前記チャンバーに連結された被処理基板の搬送元の圧力と同等の圧力に調整する工程と、
前記搬送元から前記チャンバーの搬送領域に被処理基板を搬入し、被処理基板を被処理面を上にした水平状態で受け渡し位置にある第１の基板保持台の上に保持させる工程と、
前記搬送領域を真空引きして前記処理領域と同等の真空状態とする工程と、
前記支持部材を回動させて、被処理基板を保持した状態の前記第１の基板保持台を前記処理位置へ移動させるとともに、前記第２の基板保持台を前記受け渡し位置へ移動させる工程と、
前記処理領域において前記第１の基板保持台に保持された被処理基板に所定のガス処理を施す工程と、
前記搬送領域を前記搬送元の圧力と同等の圧力に調整する工程と、
前記搬送元から前記搬送領域に他の被処理基板を搬入し、被処理面を上にした水平状態で受け渡し位置にある第２の基板保持台の上に保持させる工程と
を具備することを特徴とするガス処理方法。
【請求項１３】
前記第１の基板保持台に保持された被処理基板に前記ガス処理を施しつつ、他の被処理基板を前記受け渡し位置にある第２の基板保持台の上に保持させることを特徴とする請求項１２に記載のガス処理方法。
【請求項１４】
前記搬送領域と前記処理領域とは鉛直方向に隣接して設けられていることを特徴とする請求項１０から請求項１３のいずれか１項に記載のガス処理方法。
【請求項１５】
被処理基板の搬送を行う搬送領域および被処理基板に真空状態でガス処理を行う処理領域を有する複数のガス処理チャンバーと、
前記各ガス処理チャンバー内で被処理基板を保持する第１の基板保持台と、
前記第１の基板保持台が前記搬送領域において被処理基板を受け渡す受け渡し位置にある場合には、基板保持面が鉛直下向きの処理位置となる第２の基板保持台と、
前記第１および第２の基板保持台を回動可能に支持する支持部材と、
前記支持部材を回動させて、前記第１の基板保持台を前記受け渡し位置から前記処理位置に移動させ、その際に前記第２の基板保持台が前記受け渡し位置に移動する回動機構と、
前記各ガス処理チャンバーの処理領域に処理ガスを供給する処理ガス供給機構と、
前記各ガス処理チャンバーの処理領域内を真空排気する第１の排気機構と、
前記各ガス処理チャンバーの搬送領域内を真空排気する第２の排気機構と
前記複数のガス処理チャンバーが接続された搬送室と、
前記搬送室内に設けられ、前記各ガス処理チャンバーに対する被処理基板の受け渡しを行う搬送装置と、
前記搬送室に対する基板の搬入出を行う基板搬入出部と
を具備し、
前記各ガス処理チャンバーにおいて、前記第１および第２の基板保持台のうち前記処理位置にあるものが前記搬送領域と前記処理領域とを遮断することを特徴とするガス処理システム。
【請求項１６】
前記基板搬入出部と前記搬送室内との間で被処理基板の受け渡しを行う他の搬送装置をさらに具備することを特徴とする請求項１５に記載のガス処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理基板に対してエッチングやＣＶＤ等のガス処理を施すガス処理装置およびガス処理方法、ならびにガス処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置の製造工程においては、ガラス基板にエッチング処理やＣＶＤ等のガス処理を施すために、プラズマエッチング装置やプラズマＣＶＤ装置等のガス処理装置が用いられる。
【０００３】
この種の装置においては、通常、チャンバー内に搬入された被処理基板を被処理面を上方に向けた状態で水平に基板保持台上に載置し、基板保持台に対向して設けられたシャワーヘッドから処理ガスを供給して所定のガス処理を行う。
【０００４】
ところで、このようなガス処理装置では、基板保持台上の被処理基板の上方にはチャンバー壁が存在するとともに、電極、誘電体等の上部構造物が必ず存在するため、これら上部構造物や周辺の壁からパーティクルが落下し、水平に置かれている被処理基板の被処理面にこのようなパーティクルが付着する。被処理基板にこのようなパーティクルが付着すると、均一な処理を行えなくなってしまう。例えば、プラズマエッチングの場合には、エッチ残りが発生する。
【０００５】
このようなことを防止するためには、被処理基板の被処理面が上方に向いていない状態で処理を行うことが有効であると考えられる。
【０００６】
このような装置としては、特許文献１に開示されたようなものがある。この文献に開示された装置は、処理時において、被処理基板を水平状態から垂直状態に移動させ、かつチャンバーを移動させて被処理基板をチャンバー内に収容する。
【０００７】
一方、上述のエッチング処理やＣＶＤ等は、通常真空雰囲気で行われるが、大気雰囲気からこのような真空雰囲気に被処理基板を搬入出する際の処理効率を考慮して、予備真空室であるロードロック室が用いられる。そして、このようなロードロック室を用いて極めて高いスループットを実現した処理システムとして特許文献２に開示されたようなものが知られている。この特許文献２の処理システムは、矩形状をなす第１ロードロック室の３つの辺にそれぞれ真空処理装置が接続されており、第１ロードロック室の他の１辺に第２ロードロック室が接続されており、この第２ロードロック室に設けられた大気側のゲートバルブを介して大気雰囲気中のカセットとの間で被処理基板の搬入出が行われる。
【０００８】
このような処理システムにおいては、被処理基板が大気雰囲気に保持された第２ロードロック室に搬入された後、第２ロードロック室が真空引きされ、その後、真空に保持された第１ロードロック室内の搬送アームが第２ロードロック室の基板を受け取って、適宜の真空処理装置に搬入する。処理後の基板は搬送アームにより真空処理室から搬出され、第２ロードロック室を介してカセットに収納される。
【０００９】
【特許文献１】
特開平９−８２５９３号公報（図１、図２）
【００１０】
【特許文献２】
特開平６−２５２２４５号公報（段落００１４〜００６１、図１、図２等
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記特許文献１では基板搬入の際に、被処理基板を支持している支持台とチャンバーの両方を移動させる必要があり、機構的に複雑なものとなってしまうし効率も悪い。また、実際の処理空間は小さくすることができるものの、基板搬入時にはチャンバーを退避させておかなければならずその分必要スペースが大きくなってしまう。また、上記特許文献２では、２つのロードロック室が必要であり、その分、システム全体のフットプリントが大きくなってしまう。
【００１２】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、機構の複雑さをもたらさず高効率の処理が可能で、被処理基板へのパーティクルの影響を抑制することができるガス処理装置およびガス処理方法を提供することを目的とする。また、機構の複雑さをもたらさず高効率の処理が可能で、かつ省スペース化を図りつつ、被処理基板へのパーティクルの影響を抑制することができるガス処理装置およびガス処理方法、ならびにガス処理システムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の第１の観点では、被処理基板の搬送を行う搬送領域および被処理基板にガス処理を行う処理領域を有するチャンバーと、前記チャンバー内で被処理基板を保持する少なくとも２つの基板保持台であって、そのうちの１つが前記搬送領域において被処理基板を受け渡す受け渡し位置にある場合に、他の１つの基板保持面が鉛直またはそれよりも下側に向く処理位置となる少なくとも２つの基板保持台と、前記少なくとも２つの基板保持台を回動可能に支持する支持部材と、前記支持部材を回動させて、１つの基板保持台を前記受け渡し位置から前記処理位置に移動させた際に他の基板保持台の１つが前記受け渡し位置に移動する回動機構と、前記チャンバーの処理領域に処理ガスを供給する処理ガス供給機構とを具備することを特徴とするガス処理装置を提供する。
【００１４】
本発明の第２の観点では、被処理基板の搬送を行う搬送領域および被処理基板に真空状態でガス処理を行う処理領域を有するチャンバーと、前記チャンバー内で被処理基板を保持する第１の基板保持台と、前記第１の基板保持台が前記搬送領域において被処理基板を受け渡す受け渡し位置にある場合には、基板保持面が鉛直下向きの処理位置となる第２の基板保持台と、前記第１および第２の基板保持台を回動可能に支持する支持部材と、前記支持部材を回動させて、前記第１の基板保持台を前記受け渡し位置から前記処理位置に移動させ、その際に前記第２の基板保持台が前記受け渡し位置に移動する回動機構と、前記チャンバーの処理領域に処理ガスを供給する処理ガス供給機構と、前記チャンバーの処理領域内を真空排気する第１の排気機構と、前記チャンバーの搬送領域内を真空排気する第２の排気機構とを具備し、前記第１および第２の基板保持台のうち前記処理位置にあるものが前記搬送領域と前記処理領域とを遮断することを特徴とするガス処理装置を提供する。
【００１５】
本発明の第３の観点では、被処理基板の搬送を行う搬送領域および被処理基板にガス処理を行う処理領域を有し、その中に回動可能に支持部材に支持された少なくとも２つの基板保持台を有するチャンバーを用いて被処理体にガス処理を行うガス処理方法であって、前記少なくとも２つの基板保持台のうちの１つを前記搬送領域において被処理基板を受け渡す受け渡し位置に配置し、他の基板保持台の１つを基板保持面を鉛直またはそれよりも下側に向けた状態に配置する工程と、前記チャンバーの搬送領域に被処理基板を搬入し、その被処理基板を前記１つの基板保持台に保持させる工程と、前記支持部材を回動させて、被処理基板を保持した状態の前記１つの基板保持台を前記処理位置へ移動させるとともに、他の基板保持台の１つを前記受け渡し位置へ移動させる工程と、前記処理領域において、前記１つの基板保持台に保持された被処理基板に所定のガス処理を施す工程と、前記搬送領域に他の被処理基板を搬入し、受け渡し位置にある前記他の基板保持台の１つに保持させる工程とを具備することを特徴とするガス処理方法を提供する。
【００１６】
本発明の第４の観点では、被処理基板の搬送を行う搬送領域および被処理基板に真空状態でガス処理を行う処理領域を有し、その中に回動可能に支持部材に支持された第１および第２の基板保持台を有するチャンバーを用いて被処理体に所定のガス処理を行うガス処理方法であって、前記第１の基板保持台を前記搬送領域において被処理基板をその被処理面を上面として水平状態で受け渡す受け渡し位置に配置し、前記第２の基板保持台の基板保持面を鉛直下向きに配置する工程と、前記チャンバーの搬送領域を前記チャンバーに連結された被処理基板の搬送元の圧力と同等の圧力に調整する工程と、前記搬送元から前記チャンバーの搬送領域に被処理基板を搬入し、被処理基板を被処理面を上にした水平状態で受け渡し位置にある第１の基板保持台の上に保持させる工程と、前記搬送領域を真空引きして前記処理領域と同等の真空状態とする工程と、前記支持部材を回動させて、被処理基板を保持した状態の前記第１の基板保持台を前記処理位置へ移動させるとともに、前記第２の基板保持台を前記受け渡し位置へ移動させる工程と、前記処理領域において前記第１の基板保持台に保持された被処理基板に所定のガス処理を施す工程と、前記搬送領域を前記搬送元の圧力と同等の圧力に調整する工程と、前記搬送元から前記搬送領域に他の被処理基板を搬入し、被処理面を上にした水平状態で受け渡し位置にある第２の基板保持台の上に保持させる工程とを具備することを特徴とするガス処理方法を提供する。
【００１７】
本発明の第５の観点では、被処理基板の搬送を行う搬送領域および被処理基板に真空状態でガス処理を行う処理領域を有する複数のガス処理チャンバーと、前記各ガス処理チャンバー内で被処理基板を保持する第１の基板保持台と、前記第１の基板保持台が前記搬送領域において被処理基板を受け渡す受け渡し位置にある場合には、基板保持面が鉛直下向きの処理位置となる第２の基板保持台と、前記第１および第２の基板保持台を回動可能に支持する支持部材と、前記支持部材を回動させて、前記第１の基板保持台を前記受け渡し位置から前記処理位置に移動させ、その際に前記第２の基板保持台が前記受け渡し位置に移動する回動機構と、前記各ガス処理チャンバーの処理領域に処理ガスを供給する処理ガス供給機構と、前記各ガス処理チャンバーの処理領域内を真空排気する第１の排気機構と、前記各ガス処理チャンバーの搬送領域内を真空排気する第２の排気機構と前記複数のガス処理チャンバーが接続された搬送室と、前記搬送室内に設けられ、前記各ガス処理チャンバーに対する被処理基板の受け渡しを行う搬送装置と、前記搬送室に対する基板の搬入出を行う基板搬入出部と
を具備し、前記各ガス処理チャンバーにおいて、前記第１および第２の基板保持台のうち前記処理位置にあるものが前記搬送領域と前記処理領域とを遮断することを特徴とするガス処理システムを提供する。
【００１８】
本発明の第１および第３の観点によれば、被処理基板の搬送を行う搬送領域および被処理基板にガス処理を行う処理領域を有するチャンバーを用い、外部からの被処理基板の受け渡しは、搬送領域において少なくとも２つの基板保持台のうち受け渡し位置にあるものに対し従来と同様に行うことができ、かつ処理に際しては、他の基板保持台のうちその基板保持面が鉛直またはそれよりも下側に向いた処理位置にあるもので行うので、処理中に被処理基板へパーティクルを付着し難くすることができる。また、基板保持台を受け渡し位置から処理位置へ移動させるのに、支持部材を回動させるだけでよいので、機構の複雑さをもたらすことがない。さらに、１つの基板保持台で被処理基板の受け渡しをしている間に、他の基板保持台の１つで被処理基板の処理を行うことができるので、極めて効率の良い処理を行うことができる。
【００１９】
また、第２および第４の観点によれば、被処理基板の搬送を行う搬送領域および被処理基板に真空状態でガス処理を行う処理領域を有するチャンバーを用い、外部からの被処理基板の受け渡しは搬送領域において第１および第２の基板保持台のうち受け渡し位置にある方に対し従来と同様に被処理基板を水平状態にして行うことができ、かつ、ガス処理は、第１および第２の基板保持台のうち、被処理基板をその処理面を鉛直下向きにした処理位置にあるもので前記搬送領域と前記処理領域とを遮断した状態で行うので、上記効果を有する他、処理領域において真空状態でガス処理を行う場合において、真空状態の処理領域に被処理基板を搬送する際には、搬送領域を真空状態とし、搬送領域に対して被処理基板を搬入出する際には、搬送領域を被処理基板の搬送元の雰囲気とするといったロードロック機能を有する。したがって、従来のような独立したロードロック室が不要となり、省スペース化を図ることができる。システムとしては、第５の観点のように、真空処理を行う複数の処理装置をロードロック機能を有しない搬送室に接続して搬送室内の搬送装置により搬送すればよいので、システム全体のフットプリントを小さくして省スペース化を図ることができる。
【００２０】
上記のように搬送領域にロードロック機構を持たせる場合に、前記搬送領域と前記処理領域との間に前記第１および第２の基板保持台のうち処理位置にあるものを受ける受け部が設けられ、その基板保持台が前記搬送領域と前記処理領域とを遮断する際に、その基板保持台と前記受け部との間にシール部材が介在されて処理領域が密閉空間とされることが好ましい。
【００２１】
また、いずれの場合においても前記搬送領域と前記処理領域とは鉛直方向に隣接して設けられていることが好ましい。これにより、装置のフットプリントを最小化することが可能となる。
【００２２】
基板保持台を前記支持部材に対して進退動させる駆動機構をさらに具備することが好ましい。これにより、受け渡し位置および処理位置における基板保持台の位置の微調整が可能となる。前記支持部材の回動軸は前記支持部材を水平に貫通するように設けられているように構成することができる。基板保持台に、被処理基板を静電吸着する静電チャックを設けることが好ましい。静電チャックを用いて基板を吸着させることにより、機械的なクランプ機構が不要となり、クランプ機構を基板保持台とともに移動させる必要がないため構造がシンプルとなり、かつ被処理基板近傍のパーティクル源をなくすことができる。また、このように静電チャックを用いることにより被処理基板中心部の密着性を高めることができる。
【００２３】
また、上記ガス処理システムにおいて、前記基板搬入出部と前記搬送室内との間で被処理基板の受け渡しを行う他の搬送装置をさらに具備する構成にしてもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、添付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は本発明のガス処理装置が適用される処理システムを示す平面図である。この処理システムは、ＬＣＤガラス基板にプラズマエッチング処理を行うものであり、例えばＬＣＤの製造においてＬＣＤガラス基板上に薄膜トランジスターを形成する際に、メタル膜、ＩＴＯ膜、酸化膜等をエッチングするために用いられるものである。
【００２５】
この処理システム１００は、その中央部にＬＣＤガラス基板の搬送元である矩形状をなす搬送室１０が設けられ、搬送室１０には、ガス処理装置としての同一構造の３つのプラズマエッチング装置１が接続されている。これらプラズマエッチング装置１は、それぞれ搬送室１０の辺に接続されており、搬送室１０の残りの辺には、被処理基板であるＬＣＤガラス基板の搬入出を行う基板搬入出部２０が接続されている。搬送室１０と各プラズマエッチング装置１との間の開口部、および搬送室１０と基板搬入出部２０とを連通する開口部には、これらの間を気密にシールし、かつ開閉可能に構成されたゲートバルプ１２がそれぞれ介挿されている。
【００２６】
搬送室１０内には、各プラズマエッチング装置１との間、および搬入出部２０との間で矩形状のＬＣＤガラス基板（以下、単に基板と記す）Ｇの受け渡しを行う多関節構造の搬送装置１４が設けられている。この搬送装置１４は、その先端に実際に基板Ｇが支持される基板支持アーム１５を有している。この基板支持アーム１５は１枚であってもよいが、基板Ｇの受け取りと受け渡しとが同時に行われるように２枚設けることもできる。また、搬送室１０には図示しない排気装置が設けられており、その中を所定の減圧状態とすることが可能となっている。なお、搬送室１０を大気雰囲気として基板Ｇの受け取り受け渡しを行う場合にはこの排気装置は不要である。
【００２７】
基板搬入出部２０は、基板Ｇを収納可能な２つのカセットＣを載置可能なカセットステージ２２と、搬送路２４を走行してカセットステージ２２と搬送室１０との間の基板Ｇの受け渡しを行う受け渡し装置２６とを有している。
【００２８】
次に、本実施形態に係るプラズマエッチング装置１について説明する。図２は、本実施形態に係るプラズマエッチング装置を模式的に示す断面図である。
【００２９】
このプラズマエッチング装置１は、導電性材料、例えば、内壁面が陽極酸化処理されたアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる角筒形状の気密なチャンバー３１を有する。チャンバー３１は分解可能に組み立てられており、接地線３１ａにより接地されている。
【００３０】
チャンバー３１の下端にはアンテナ室３３が設けられている。チャンバー３１とアンテナ室３３とは誘電体壁３４により区画されている。誘電体壁３４は、Ａｌ２Ｏ３等のセラミックス、石英等で構成されている。
【００３１】
チャンバー１の上部側壁には基板Ｇの搬入出を行う搬入出口３２が設けられており、この搬入出口３２は上述のゲートバルブ１２を介して搬送室１０に接続されている。したがって、ゲートバルブ１２を閉じた状態で搬送室１０とチャンバー３１とが遮断され、ゲートバルブ１２を開けるとこれらの間が連通する。
【００３２】
チャンバー３１は、搬送室１０との間で基板Ｇの搬送が行われる搬送領域３５と、基板Ｇに処理ガスのプラズマによりプラズマエッチングが行われる処理領域３６とを有している。搬送領域３５は搬入出口３２のあるチャンバー３１の上部を構成し、処理領域３６はアンテナ室３３側であるチャンバー３１の下部を構成している。つまり、搬送領域３５と処理領域３６とは、鉛直方向に隣接して設けられている。
【００３３】
チャンバー３１内には基板保持ユニット４０が収容されている。基板保持ユニット４０は、第１の基板保持台４１ａと第２の基板保持台４１ｂを有しており、これら第１および第２の基板保持台４１ａおよび４１ｂは、チャンバー３１内のほぼ中央に設けられた板状をなす支持部材４２の互いに反対側の面にそれぞれ直進駆動部４３ａおよび４３ｂを介して接続されている。すなわち、支持部材４２は第１および第２の基板保持台４１ａおよび４１ｂを１８０度離隔して支持している。支持部材４２は、定常状態では図示するような水平状態となっており、その中心に回動軸４４が紙面奥行き方向に水平に貫通するように設けられている。この回動軸４４はチャンバー３１の外部に設けられた回動機構４５により回転され、これにより支持部材４２が図２の矢印方向に回動し、これにともなって第１および第２の基板保持台４１ａおよび４１ｂも回動するようになっている。直進駆動部４３ａおよび４３ｂの両側にはそれぞれガイド部材４６ａ，４７ａおよび４６ｂ，４７ｂが設けられている。なお、直進駆動部４３ａ，４３ｂ、ガイド部材４６ａ，４６ｂ，４７ａ，４７ｂは、パーティクルがチャンバー３１内に発生しないようにベローズで覆われている。
【００３４】
第１および第２の基板保持台４１ａおよび４１ｂは、そのいずれか一方が搬送領域３５においてその基板保持面を鉛直上向きにした、基板Ｇをその被処理面を上面として水平状態で受け渡す受け渡し位置に配置され、その場合に、他方の基板保持台はその基板保持面を鉛直下向きにした、基板Ｇをその処理面を下方に向けた状態で保持する処理位置に配置されるようになっている。図２では、第１の基板保持台４１ａが受け渡し位置にあり、第２の基板保持台４１ｂが処理位置にある状態を示している。回動機構４５は、この状態から支持部材４２を回動させて、第１の基板保持台４１ａを受け渡し位置から処理位置に移動させるとともに、第２の基板保持台４１ｂを処理位置から前記受け渡し位置に移動させることが可能である。
【００３５】
第１および第２の基板保持台４１ａおよび４１ｂは、いずれも同一構造であり、図３に示すように、表面が酸化処理されたアルミニウム等の金属からなり電極としても機能する本体５１と、本体５１に支持された静電チャック５２とを有している。また、基板保持台４１ａおよび４１ｂには、基板Ｇを昇降させる複数の昇降ピン５３（２本のみ図示）が静電チャック５２表面に対して突没自在に設けられている。
【００３６】
静電チャック５２は、誘電性部材５４とその中に埋設された電極５５と、電極５５へ直流電圧を印加する給電線５６とを有しており、給電線５６には直流電源５７が接続されている。そして、直流電源５７から電極５５に直流電圧が印加されることにより、基板Ｇがクーロン力やジョンセン・ラーベック力等の静電力によって吸着される。
【００３７】
一方、本体５１には、給電線５８が接続されており、この給電線５８には整合器５９を介して高周波電源６０が接続されている。この高周波電源６０は、処理領域３６におけるプラズマエッチング中に、バイアス用の高周波電力、例えば周波数が３．２ＭＨｚの高周波電力を本体５１に印加する。このバイアス用の高周波電力により、処理領域３６に生成されたプラズマ中のイオンが効果的に基板Ｇに引き込まれる。
【００３８】
上記給電線５６および５８は、図２に示すように、それぞれ直流電源５７および高周波電源６０から回動軸４４に至り、この回動軸４４から直進駆動部４３ａおよび４３ｂを介して電極５５および本体５１に給電される。これにより、回動する第１および第２の基板保持台４１ａおよび４１ｂに容易に給電することができる。
【００３９】
チャンバー３１の側面には、基板保持ユニット４０の出入口（図示せず）が設けられており、メンテナンスの際に、基板保持ユニット４０を回動軸４４に沿って移動させることによりこの出入口からチャンバー１の外へ取り出すことができ、メンテナンスが容易である。この出入口は、基板保持ユニット４０の出し入れの際のみ開かれ、その他の場合には閉じられている。
【００４０】
チャンバー３１の搬送領域３５と処理領域３６との間の部分には、処理位置にある基板保持台を受ける受け部６１が設けられている。受け部６１の上面には、シールリング６２が設けられている、そして、図２の場合を例にとって説明すると、処理位置にある第２の基板保持台４１ｂを直進駆動部４３ｂで直進させて受け部６１に密着させた際に、第２の基板保持台４１ｂと受け部６１との間がシールリング６２より気密にシールされ、搬送領域３５と処理領域３６とが遮断され、処理領域３６が密閉空間となる。
【００４１】
チャンバー３１の処理領域３６の側面には、処理ガス導入部６３が設けられており、この処理ガス導入部６３には配管６４によって処理ガス供給系６５が接続されている。そして、処理ガス供給系６５から配管６４を介して供給されたエッチングのための処理ガスが、処理ガス導入部６３からチャンバー３１の処理領域３６内に供給される。一方、処理領域３６の反対側の側面には、処理領域３６を排気するための排気口６６が設けられている。排気口６６には排気管６７が接続されており、排気管６７には真空ポンプ６８が接続されている。排気管６７の途中にはバルブ６９が設けられている。そして、真空ポンプ６８により排気口６６および排気管６７を介して処理領域３６内を排気することにより、処理領域３６内を所定の真空状態に維持することが可能となっている。
【００４２】
チャンバー３１とアンテナ室３３との間の周囲部分には、仕切部材７１が設けられており、誘電体壁３４はこの仕切部材７１にネジ止め等により取り付けられている。そして、仕切部材７１と誘電体壁３４との間にはシールリング７２が介装されている。
【００４３】
アンテナ室３３内には誘電体壁３４に面するように高周波（ＲＦ）アンテナ７３が配設されている。この高周波アンテナ７３に棒状の給電部材７４が接続されている。給電部材７４の下端には給電線７５が接続されており給電線７５には整合器７６を介して高周波電源７７が接続されている。エッチング処理中、高周波電源７７からは、誘導電界形成用の例えば周波数が１３．５６ＭＨｚの高周波電力が高周波アンテナ７３へ供給される。このように高周波電力が供給された高周波アンテナ７３により、処理領域３６に誘導電界が形成され、この誘導電界によりガス導入部６３から処理領域に供給されたエッチング用の処理ガスがプラズマ化される。この際の高周波電源７７の出力は、プラズマを発生させるのに十分な値になるように適宜設定される。
【００４４】
チャンバー３１の搬送領域３５は、その上壁に搬送領域３５を排気するための排気口８０を有しており、この排気口８０に隣接して排気口８０を開閉可能なゲートバルブ８１を有している。排気口８０には排気管８２が接続されており、排気管８２には真空ポンプ８３が接続されている。この真空ポンプ８３により排気口８０および排気管８２を介して搬送領域３５内を排気することにより、処理領域３５内を所定の真空状態に維持することが可能となっている。したがって、搬送領域３５はロードロック室として機能する。すなわち、ゲートバルブ１２を開いて搬入出口３２から基板Ｇの搬入出を行う際には、搬送領域３５を搬送室１０と同じ圧力、典型的には１００Ｐａ以下に保持し、ゲートバルブ１２を閉じて、支持部材４２を回動させて、基板保持台に保持された基板Ｇを搬送領域３５から処理領域３６へ移動させる際には、搬送領域３５を処理領域３６と同じ真空状態にする。この場合に、真空状態と搬送室内圧力またはそれに近い圧力とを迅速に切り替えるため、排気口８０を大きくし、真空ポンプ８３として排気能力の高いものを用いている。なお、搬送領域３５はロードロック室として機能するので、搬送室１０を大気雰囲気としたまま基板Ｇの搬入出を行ってもよい。この場合、搬送室１０には排気装置が不要である。
【００４５】
次に、このように構成されたプラズマエッチング装置１の動作について図４のフローチャートを参照して説明する。
まず、基板保持ユニット４０を所定の状態、例えば回動機構４５および直進駆動部４３ｂにより、第１の基板保持台４１ａを受け渡し位置に、第２の基板保持台４１ｂを処理位置にセットする（工程１）。
【００４６】
次いで、搬送領域３５を搬送室１０と同じ圧力、典型的には１００Ｐａ以下に保持し（工程２）、その状態でゲートバルブ１２を開放し、搬送室１０から搬送装置１４の基板支持アーム１５により搬入出口３２を介して基板Ｇを水平状態でチャンバー３１の搬送領域３５へ搬入し、図２に示す受け渡し位置にある第１の基板保持台４１ａの水平な基板保持面（静電チャック５２の表面）から突出した昇降ピン５３上に水平状態の基板Ｇを受け渡し、基板支持アーム１５を搬送室１０内に戻してゲートバルブ１２を閉じた後、引き続いて、リフトピン５３を降下させ、基板Ｇを基板保持面、すなわち静電チャック５２表面に載置する（工程３）。
【００４７】
そして、静電チャック５２の電極５５に直流電源５７から直流電圧を印加し、基板Ｇをクーロン力やジョンセン・ラーベック力等の静電力により吸着し（工程４）、真空ポンプ８３により搬送領域３５を真空引きして搬送領域３５を処理領域３６と同等の真空状態とする（工程５）。このように静電チャック５２を用いることにより、機械的なクランプ機構が不要となり、クランプ機構を基板保持台１１とともに移動させる必要がないため構造がシンプルとなり、かつ基板Ｇ近傍のパーティクル源をなくすことができる。また、このように静電チャック５２を用いることにより、クランプ機構を用いた場合よりも基板Ｇ中心部の密着性を高めることができる。
【００４８】
このように静電チャック５２により基板Ｇを第１の基板保持台４１ａに吸着した状態で、回動機構４５により支持部材４２を回動させて、第１の基板保持台４１ａを処理位置に移動させ、第２の基板保持台４１ｂを受け渡し位置へ移動させる（工程６）。この際には、図５に示すように直進駆動部４３ａ，４３ｂにより第１および第２の基板保持台４１ａおよび４１ｂをいずれも支持部材４２に最も近い状態となるようにし、これらの回動軌跡が最小になるようにする。なお、図５は回動の途中で支持部材４２が垂直になった状態を示す。そして、さらに回動させて、図６に示すように、第１の基板保持台４１ａが処理位置に、第２の基板保持台４１ｂが受け渡し位置に来るようにする。この状態から図７に示すように、直進駆動部４３ａを直進させることにより、第１の基板保持台４１ａに保持された基板Ｇが処理領域３６に位置されるとともに、第１の基板保持台４１ａが受け部６１に密着した状態となり、搬送領域３５と処理領域３６とが遮断される。この際に、シールリング６２により処理領域３６が密閉空間となる。
【００４９】
この状態で、以下のようにしてプラズマエッチング処理を行う（工程７）。まず、処理領域３６を真空ポンプ６８により真空排気するとともに、処理ガス供給系６５から配管６４および処理ガス導入部６３を介して処理領域３６にエッチングのための処理ガスを導入し、処理領域３６の圧力を例えば２Ｐａ程度の圧力雰囲気に維持する。次いで、高周波電源７７から１３．５６ＭＨｚの高周波を高周波アンテナ７３に印加し、これにより誘電体壁３４を介して処理領域３６に均一な誘導電界を形成する。このようにして形成された誘導電界により、処理領域３６で処理ガスがプラズマ化し、高密度の誘導結合プラズマが生成される。このようにして生成されたプラズマ中のイオンは、高周波電源６０から第１の基板保持台４１ａにおける本体５１に対して印加される３．２ＭＨｚの高周波電力によって基板Ｇに効果的に引き込まれ、基板Ｇに対して均一なエッチング処理が施される。
【００５０】
一方、搬送領域３５に図示しないガス導入口からガス、例えばＮ２ガスを導入して搬送領域３５を搬送室１０と同じ圧力に調整し（工程８）、その状態でゲートバルブ１２を開放し、搬送室１０から搬送装置１４の基板支持アーム１５により搬入出口３２を介して他の基板Ｇを水平状態でチャンバー３１の搬送領域３５へ搬入し、受け渡し位置にある第２の基板保持台４１ｂの水平な基板保持面から突出した昇降ピン５３上に水平状態の基板Ｇを受け渡し、基板支持アーム１５を搬送室１０内に戻してゲートバルブ１２を閉じた後、引き続いて、昇降ピン５３を降下させ、基板Ｇを静電チャック５２表面に載置する（工程９）。この工程８および工程９は、処理領域で工程７のプラズマエッチング処理と同時に行うこともできるし、その前後で行うこともできる。以上の工程を１ロットの基板Ｇの数だけ繰り返し、１ロットの処理を終了する。
【００５１】
このように、本実施形態によれば、チャンバー３１を基板Ｇの搬送を行う搬送領域３５および基板Ｇにプラズマエッチング処理を行う処理領域３６を有するものとし、外部の搬送室１０に対する基板Ｇの受け渡しは搬送領域３５において第１および第２の基板保持台のうち受け渡し位置にある方に対し従来と同様に被処理基板を水平状態にして行うことができ、かつ処理に際しては、第１および第２の基板保持台のうち、基板Ｇをその処理面を下方に向けた状態で処理領域３６に位置させる処理位置にあるほうで行うので、処理中に被処理基板へパーティクルを付着し難くすることができる。また、第１または第２の基板保持台４１ａ，４１ｂを受け渡し位置から処理位置へ移動させるのに、支持部材を回動させるだけでよいので、機構の複雑さをもたらすことがない。さらに、一方の基板保持台で被処理基板の受け渡しをしている間に、他方の基板保持台で被処理基板の処理を行うことができるので、極めて効率の良い処理を行うことができる。
【００５２】
また、搬送領域３５にロードロック機能を持たせ、処理領域３６においてプラズマエッチング処理を行うので、真空状態の処理領域３６に基板Ｇを搬送する際には、搬送領域３５を真空状態とし、搬送領域３５に対して基板Ｇを搬入出する際には、搬送領域３５を大気圧等の外部雰囲気とすることもできるので、従来のような独立したロードロック室が不要となり、省スペース化を図ることができる。したがって、処理システム１００では、３つのプラズマエッチング装置１をロードロック機能を有しない搬送室１０に接続して搬送室１０内の搬送装置１５により搬送すればよく、従来のロードロック室が不要となるので、システム全体のフットプリントを小さくして省スペース化を図ることができる。また、このような搬送領域３５と処理領域３６とは鉛直方向に隣接して設けられているので、搬送領域３５が増加した分のフットプリントの増加はなく、その点においても省スペース効果は大きい。なお、搬送領域３５を大気圧と処理圧との間で切り替える際に時間がかかり過ぎる場合には、搬送室１０に排気機構を設け、搬送室１０を減圧状態として基板Ｇを搬入できるようにすれば、搬送領域３５における圧力の切替をより短時間で行うことができる。
【００５３】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、基板保持台の処理位置において、基板の被処理面を下向き水平状態としたが、これに限るものではなくその処理面を鉛直またはそれよりも下側に向けた状態であれば被処理基板へのパーティクルの影響を抑制することができる。また、上記実施形態では基板保持台を２個設けた場合について示したが、基板保持台は３個以上であってもよい。さらに、上記実施形態では、誘導結合型のプラズマエッチング装置に本発明を適用したが、これに限らず容量結合型等他のプラズマエッチングにも適用することができ、エッチングの他のプラズマ処理に適用することもできるし、さらには熱ＣＶＤ等のプラズマを用いない他のガス処理にも適用することができる。さらにまた、上記実施形態では、角柱状の基板保持台および矩形状の基板を用いた場合について説明したが、基板保持台が円柱状等他の形状であっても、基板が円盤状等の他の形状であってもよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被処理基板の搬送を行う搬送領域および被処理基板にガス処理を行う処理領域を有するチャンバーを用い、外部からの被処理基板の受け渡しは、搬送領域において少なくとも２つの基板保持台のうち受け渡し位置にあるものに対し従来と同様に行うことができ、かつ処理に際しては、他の基板保持台のうちその基板保持面が鉛直またはそれよりも下側に向いた処理位置にあるもので行うので、処理中に被処理基板へパーティクルを付着し難くすることができる。また、基板保持台を受け渡し位置から処理位置へ移動させるのに、支持部材を回動させるだけでよいので、機構の複雑さをもたらすことがない。さらに、１つの基板保持台で被処理基板の受け渡しをしている間に、他の基板保持台の１つで被処理基板の処理を行うことができるので、極めて効率の良い処理を行うことができる。
【００５５】
また、本発明の他の観点によれば、被処理基板の搬送を行う搬送領域および被処理基板に真空状態でガス処理を行う処理領域を有するチャンバーを用い、外部からの被処理基板の受け渡しは搬送領域において第１および第２の基板保持台のうち受け渡し位置にある方に対し従来と同様に被処理基板を水平状態にして行うことができ、かつ、ガス処理は、第１および第２の基板保持台のうち、被処理基板をその処理面を鉛直下向きにした処理位置にあるもので前記搬送領域と前記処理領域とを遮断した状態で行うので、上記効果を有する他、処理領域において真空状態でガス処理を行う場合において、真空状態の処理領域に被処理基板を搬送する際には、搬送領域を真空状態とし、搬送領域に対して被処理基板を搬入出する際には、搬送領域を被処理基板の搬送元の雰囲気とするといったロードロック機能を有する。したがって、従来のような独立したロードロック室が不要となり、省スペース化を図ることができる。このような装置を用いて、真空処理を行う複数の処理装置をロードロック機能を有しない搬送室に接続して搬送室内の搬送装置により搬送すれシステムを構成することにより、システム全体のフットプリントを小さくして省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス処理装置の一実施形態に係るＬＣＤガラス基板用のプラズマエッチング装置を搭載した処理システムを示す平面図。
【図２】本発明のガス処理装置の一実施形態に係るＬＣＤガラス基板用のプラズマエッチング装置を模式的に示す断面図。
【図３】本発明のガス処理装置の一実施形態に係るＬＣＤガラス基板用のプラズマエッチング装置の基板保持台を拡大して示す断面図。
【図４】本発明のガス処理装置の一実施形態に係るＬＣＤガラス基板用のプラズマエッチング装置の動作を説明するためのフローチャート。
【図５】本発明のガス処理装置の一実施形態に係るＬＣＤガラス基板用のプラズマエッチング装置の基板保持台を回動させている途中の状態を示す断面図。
【図６】本発明のガス処理装置の一実施形態に係るＬＣＤガラス基板用のプラズマエッチング装置において基板保持台を回動が終了した直後の状態を示す断面図。
【図７】本発明のガス処理装置の一実施形態に係るＬＣＤガラス基板用のプラズマエッチング装置において基板保持台を回動が終了した後、処理位置側の基板保持台を処理位置へ移動させた状態を示す断面図。
【符号の説明】
１；プラズマエッチング装置
１０；搬送室
１２；ゲートバルブ
１４；搬送装置
１５；基板支持アーム
２０；基板搬入出部
３１；チャンバー
３３；アンテナ室
３４；誘電体壁
３５；搬送領域
３６；処理領域
４１ａ，４１ｂ；基板保持台
４２；支持部材
４３ａ，４３ｂ；直進駆動部
４４；回動軸
４５；回動機構
５１；本体
５２；静電チャック
６３；処理ガス導入部
６５；処理ガス供給系
６６，８０；排気口
６８，８３；真空ポンプ
７３；高周波アンテナ
７７；高周波電源
１００；処理システム
Ｇ；ＬＣＤガラス基板
【図１】
2004266028.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004266028.tif 000006
【図５】
2004266028.tif 000007
【図６】
2004266028.tif 000008
【図７】
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