(57)【要約】【課題】  基板保持台上に、種々の大きさの基板を載置した状態で、プラズマ処理が可能であり、且つプラズマ処理面の加工状態が均一であるプラズマ処理装置を提供する。【解決手段】  移動可能な基板保持台上に載置された被処理体に対してプラズマを照射して加工するプラズマ処理装置において、前記被処理体が載置される基板保持台表面を、前記被処理体と同質な材料で形成することにある。さらに、前記被処理体と同質な材料は、酸素ラジカルに反応するものであることが望ましく、合成樹脂、特にガラスエポキシ樹脂であることが望ましい。また、前記被処理体と同質な材料は、ポリイミド樹脂であっても良い。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能な基板保持台上に載置された被処理体に対してプラズマを照射して加工するプラズマ処理装置において、
前記被処理体が載置される基板保持台表面を、前記被処理体と同質な材料で形成することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記被処理体と同質な材料は、酸素ラジカルに反応するものであることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記被処理体と同質な材料は、合成樹脂であることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記被処理体と同質な材料は、ガラスエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記被処理体と同質な材料は、エンジニアリングプラスティックであることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動可能な基板保持台上に載置された被処理体にプラズマを照射して加工するプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、真空容器内に発生させたプラズマを用いて基板に処理を行うプラズマ処理装置において、互いに連続したプラズマ発生室及び処理室を持つ真空容器と、前記基板よりも大きい基板保持面を持ち、前記処理室内に前記基板を保持する基板保持台と、基板保持面に載せた基板の外周を囲み、基板保持面を保護するマスクリングとを備え、前記マスクリングは、少なくとも上面が耐熱性樹脂で作られたものを開示する。また、前記耐熱性樹脂としては、ポリアミド樹脂を用いることが開示される。
【０００３】
特許文献２は、高周波電力が印加され、被処理物である基板を載置する電極と、前記電極の周囲に、電極を包囲して配置される絶縁体のフォーカスリングと、電極に載置される基板の外側に配置され、基板と同程度又は基板以上の導電性を有する材料で形成されるエッジリングと、このエッジリングの外側に配置され、且つフォーカスリングの上方に空隙を介して配置されるカバー部材とを備え、このカバー部材が、プラズマがフォーカスリングに照射されないように構成され、前記基板に対して汚染を発生させない材料で形成されるプラズマ処理装置を開示する。また、前記エッジリングは、シリコン（Ｓｉ）又はシリコンカーバイド（ＳｉＣ）から形成され、且つ前記カバー部材がシリコン（Ｓｉ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）またはシリコン酸化物（ＳｉＯ2）から形成されることを開示する。
【特許文献１】特開２００３−１４２４６２号公報
【特許文献２】特開２０００−１７３９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、アッシング、エッチングや成膜などの処理を行う場合、基板だけでなくその周囲にも処理による影響が及び、例えば基板を保持する基板保持台の周囲にもプラズマやガスが回り込み、基板周囲の基板保持台上面がプラズマによりエッチングされたり、反応ガスにより堆積物が付着したり、腐食が発生したりするため、上記特許文献１及び特許文献２の発明がなされた。
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び２では、基板の周囲にマスクリングを設けたり、カバー部材を配するようにしたことから、基板の大きさの変動に伴ってマスクリング等の部材の大きさを変える必要があるため、コストが上昇したり、作業性が悪いといった不具合が生じていた。
【０００６】
また、アルミ等の金属部材からなる基板保持台上に、基板を設置してプラズマ処理を行った場合、例えば図３の表で示すように、削れ量は大きいが、削れ面の均一性が低いという不具合が生じていた。
【０００７】
よって、この発明は、基板保持台上に、種々の大きさの基板を載置した状態で、プラズマ処理が可能であり、且つプラズマ処理面の加工状態が均一であ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】
したがって、この発明は、移動可能な基板保持台上に載置された被処理体に対してプラズマを照射して加工するプラズマ処理装置において、前記被処理体が載置される基板保持台表面を、前記被処理体と同質な材料で形成することにある。
【０００９】
さらに、前記被処理体と同質な材料は、酸素ラジカルに反応するものであることが望ましく、合成樹脂、特にガラスエポキシ樹脂であることが望ましい。また、前記被処理体と同質な材料は、ポリイミド樹脂やＰＥＥＫ材等のエンジニアリングプラスティックであっても良いものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、被処理体を載置する基板保持台の表面を、被処理体と同質な部材、例えば、酸素ラジカルに反応するもの、具体的には、ガラスエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等によって形成することによって、基板上の加工量を均一にすることができるため、精度の良い加工が可能になるものである。また、基板保持台の表面が、被処理体と同質な部材で形成されることから、被処理体が大きい場合でも、小さい場合でも同様に作業ができるため、被処理体のサイズ依存性をなくすことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施例について図面により説明する。
【実施例１】
【００１２】
本願発明の実施例に係るプラズマ処理装置１は、プラズマ発生部２と、プラズマ処理部３とによって構成される。この実施例では、プラズマ源に表面波プラズマを用いたが、ＥＣＲプラズマやＩＣＰ等であっても良いものである。また、プラズマ源に高密度プラズマを用いることによって高速処理が可能となる。
【００１３】
前記プラズマ発生部２は、例えば直流電力をマイクロ波に変換するマグネトロン２１と、このマグネトロン２１で発生したマイクロ波を伝達する導波管２２と、この導波管２２によって伝達されるマイクロ波を所定の箇所に集中させて表面波プラズマ２８を発生させるアンテナ部２３と、石英等の絶縁材料から形成される窓部２４と、この窓部２４を介して前記アンテナ部２３と対峙する位置にプラズマ生成空間２５を画成する第１の真空容器２６と、前記プラズマ生成空間２５に所定の気体を導入させるガス導入管２７とによって少なくとも構成される。
【００１４】
前記プラズマ処理部３は、基板等の被処理体３０が載置される移動可能な基板保持台３１と、この基板保持台３１が移動可能な真空処理空間３２を画成する第２の真空容器３３と、前記真空処理空間３２の真空引きを行うために図示しない真空ポンプが接続されるガス排出管３４とによって少なくとも構成される。尚、前記真空処理空間３２は、前記プラズマ生成空間２５と連通しており、前記真空ポンプによる真空引きにより両者は共に真空状態とされる。
【００１５】
また、前記プラズマ生成空間２５と前記真空処理空間３２の間には、導電性物質によって形成されたパンチングメタル４０が配される。
【００１６】
さらに、前記基板保持台３１の上面の被処理体３０の載置部分には、被処理体３０と同一の性質を有する材料によって形成された被膜３１Ａが形成される。この被膜３１Ａは、酸素ラジカルに反応するものであること、材質としては、合成樹脂、特にガラスエポキシ樹脂であることが望ましい。
【００１７】
これによって、被処理体（ウェハ）３０は、表面波プラズマ２８により、その表面が略均等に処理される。この効果を実証するために、図２で示すように、基板保持台３１の片側にガラスエポキシ樹脂による被膜３１Ａを形成し、その上に被処理体３０を載置し、さらにアルミによって形成された基板保持台３１の表面に直接被処理体３０Ａを載置して、上述したプラズマ処理装置１によってプラズマ処理を行った。
【００１８】
この結果として、従来に模した被処理体３０Ａの各部の処理状態は、図３の表に示される。また、本願発明に係る被処理体３０の各部の処理状態は、図４の表に示される。
【００１９】
それぞれの表において、Ｆ列は基板保持台３１の進行方向における前列、Ｍ列は中央の列、Ｂ列は後列を示し、またＲ側は進行方向に沿って右側、Ｍ側は中央、Ｌ側は左側を示す。
【００２０】
この実験から、被処理体（ウェハ）３０Ａを直接アルミ上の載置した場合は、各部分（Ｆ，Ｒ）〜（Ｂ，Ｌ）までの削れ量は、図３の表に示すように、最大１８，８３２Å、最小１１，０８４Åと、かなりの削れ量を示したが、ばらつきが２５．９０％と非常に高い値となった。
【００２１】
これに対して、被処理体（ウェハ）３０をガラスエポキシ樹脂被膜３２上に載置した場合には、各部分（Ｆ，Ｒ）〜（Ｂ，Ｌ）までの削れ量は、図４の表に示すように、最大５，６７５Å、最小４，５６６Åと、削れ量自体は小さい値を示したが、ばらつきが１０．８３％と非常に小さいことを示した。
【００２２】
以上のように、削れ量にばらつきがある場合、削れ量の少ない箇所だけにプラズマを再度照射して削ることは非常に難しい作業となるが、全体的に削れ量が少ない場合には、同様のプラズマ処理を複数回繰り返すことによって所定の削れ量を達成できるので、精度の良いプラズマ処理が達成できるものである。
【００２３】
さらに、図５（ａ）で示すように、アルミからなる基板保持台３１の上に、面積の異なる複数（この実験では３枚）の基板３０Ｂ１，３０Ｂ２，３０Ｂ３を直接載置し、プラズマ加工を行った結果、基板３０Ｂ１，３０Ｂ２，３０Ｂ３の面積の相違により、図６の破線で示すように、削れ量に大きな差が生じていた。これに対して、図５（ｂ）で示すように、アルミからなる基板保持台３１上面に、基板と同質の材料、例えばガラスエポキシ樹脂の被膜３１Ａを設け、この上に基板３０Ｃ１，３０Ｃ２，３０Ｃ３を載置してプラズマ加工を行った結果、図６の実線で示すように、面積の相違による削れ量の差は大変少ないものであった。このように、基板の面積の差によって、削れ量が大きく変化しないことから、精度の良いプラズマ加工を達成することができるものである。尚、削れ量は、図５（ａ），（ｂ）で示すように、各基板３０Ｂ１，３０Ｂ２，３０Ｂ３，３０Ｃ１，３０Ｃ２，３０Ｃ３上に×で示した箇所の削れ量を測定し、その平均値によって求めたものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本願発明の実施例に係るプラズマ処理装置の概略構成図である。
【図２】実験に用いた基板の配置状況を示した説明図である。
【図３】従来のプラズマ処理を模した被処理体の削れ量及びばらつき度を示した表である。
【図４】本願発明のプラズマ処理を模した被処理体の削れ量及びばらつき度を示した表である。
【図５】基板面積と削れ量との関係を調べるための実験状態を示したもので、（ａ）は面積の異なる基板をアルミ上に載置した状態を示し、（ｂ）は面積の異なる基板を基板と同質の材料の被膜上に載置した状態を示したものである。
【図６】図５の実験の結果を示した特性線図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  プラズマ処理装置
２  プラズマ発生部
３  プラズマ処理部
２１  マグネトロン
２２  導波管
２３  アンテナ
２４  窓部
２５  プラズマ生成空間
２６  第１の真空容器
２７  ガス導入管
２８  プラズマ
３０，３０Ａ，３０Ｂ１，３０Ｂ２，３０Ｂ３，３０Ｃ１，３０Ｃ２，３０Ｃ３  被処理体（ウェハ）
３１  基板保持台
３１Ａ  被膜
３２  真空処理空間
３３  第２の真空容器
３４  ガス排出管  
【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】
2005311091.tif 000007
【図６】
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