(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対してプラズマ処理を行うプラズマ処理装置の処理容器内において基板を載置する基板載置台であって、
載置台本体と、
前記載置台本体に対して鉛直に挿通され、前記載置台本体の表面に対して突没するように昇降自在に設けられ、その先端で基板を支持して昇降させる複数の昇降ピンと
を具備し、
前記昇降ピンは、少なくともその先端部が導電性であり、かつ、プラズマ処理の際に前記載置台本体内に退避する退避位置と、前記載置台本体から突出して基板を支持する支持位置とをとることが可能であり、前記退避位置にある時に、その先端の高さ位置が、基板の裏面から７０〜１３０μｍ下方になるように調整されていることを特徴とする基板載置台。
【請求項２】
前記昇降ピンは前記載置台本体と同電位であることを特徴とする請求項１に記載の基板載置台。
【請求項３】
基板に対してプラズマ処理を行うプラズマ処理装置の処理容器内において基板を載置し、かつ下部電極として機能する基板載置台であって、
載置台本体と、
前記載置台本体に対して鉛直に挿通され、前記載置台本体の表面に対して突没するように昇降自在に設けられ、その先端で基板を支持して昇降させる複数の昇降ピンと
を具備し、
前記昇降ピンは、プラズマ処理の際に前記載置台本体内に退避する退避位置と、前記載置台本体から突出して基板を支持する支持位置とをとることが可能であり、かつ、基板の周縁部を支持する複数の第１昇降ピンと、基板の中心部を支持する１以上の第２昇降ピンとを有し、
前記第２昇降ピンは、少なくともその先端部が導電性であり、前記退避位置にある時に、その先端の高さ位置が、基板の裏面から７０〜１３０μｍ下方になるように調整されていることを特徴とする基板載置台。
【請求項４】
前記第２昇降ピンは前記載置台本体と同電位であることを特徴とする請求項３に記載の基板載置台。
【請求項５】
前記第１昇降ピンと前記第２昇降ピンの昇降を独立に制御する制御部をさらに具備することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の基板載置台。
【請求項６】
載置される基板が絶縁性の基板であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の基板載置台。
【請求項７】
前記昇降ピンの高さ位置を調整する高さ位置調整機構をさらに具備することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の基板載置台。
【請求項８】
前記載置台本体は、その表面に絶縁体からなる複数の凸部を有し、基板はこの凸部上に載置され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項に記載の基板載置台。
【請求項９】
前記載置台本体には、プラズマ生成のための高周波電力が供給され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項に記載の基板載置台。
【請求項１０】
前記載置台本体は、前記処理容器の底壁との間に空間が形成されるように絶縁部材からなるスペーサを介して処理容器内に配置され、前記空間は大気雰囲気とされ、前記載置台本体は、前記空間を貫通するボルトにより前記処理容器の底壁に固定されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の基板載置台。
【請求項１１】
基板を収容する処理容器と、
前記処理容器内に設けられ、基板が載置される基板載置台と、
前記処理容器内に処理ガスを供給する処理ガス供給機構と、
前記処理容器内を排気する排気機構と、
前記処理室内に処理ガスのプラズマを生成するプラズマ生成機構と
を具備し、
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、
前記基板載置台は請求項１から請求項８のいずれかの構成を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項１２】
前記プラズマ生成機構は、下部電極として機能する前記基板載置台と、基板載置台に対向して設けられた上部電極と、基板載置台に高周波電力を印加する高周波電源とを有することを特徴とする請求項１１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、液晶表示装置（ＬＣＤ）等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）製造用のガラス基板や半導体ウエハなどの基板に対してドライエッチング等の処理を施す基板処理装置において処理容器内で基板を載置する基板載置台およびこの基板載置台を適用した基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＦＰＤや半導体の製造プロセスにおいては、被処理基板であるガラス基板や半導体ウエハに対して、ドライエッチングやスパッタリング、ＣＶＤ（化学気相成長）等の各種処理が行われる。
【０００３】
このような処理は、例えば、チャンバー内に設けられた基板載置台に基板を載置した状態で行われ、基板載置台に対する基板のローディングおよびアンローディングは基板載置台が備えている複数の昇降ピンを昇降させることにより行われる。すなわち、基板をローディングする際には、昇降ピンを載置台本体の表面から突出した状態として、搬送アームに載せられた基板をピンの上に移し替え、昇降ピンを下降させる。また、基板をアンローディングする際には、基板が載置台本体に載置されている状態から昇降ピンを上昇させて基板を載置台本体表面から上昇させ、その状態で基板を搬送アームに移し替える。このような技術は慣用技術であり、例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
ＬＣＤに代表されるＦＰＤ用のガラス基板は大型化が指向されており、一辺が２ｍを超えるような巨大なものも要求されており、このような大型の基板を昇降ピンで支持しようとする場合には、従来のような基板の周縁部の支持ではガラス基板に撓みが生じて正確な基板のローディングおよびアンローディングができないおそれがあるため、基板の中央部にも昇降ピンを設けざるを得ない。そのため、ガラス基板の中央部にも昇降ピンを設けている。
【０００５】
ところで、ＦＰＤ用のガラス基板に対してプラズマエッチングを行うエッチング装置の場合、チャンバー内に一対の平行平板電極（上部および下部電極）を配置し、基板載置台が下部電極として機能する。そしてこのような下部電極に上述のようにガラス基板の中央部に昇降ピンを設ける場合、エッチング処理の面内均一性を高める観点から、昇降ピンとして導電性のものを用いて下部電極と同電位にし、エッチング処理の均一性を確保しようとしている。
【特許文献１】特開平１１−３４０２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ガラス基板や石英基板等の絶縁性基板をプラズマエッチングのようなプラズマ処理する場合、基板載置台に形成された昇降ピンの挿通孔に対応する部分でシース領域の電磁界が不均一となり、これにより昇降ピンの穴の直上位置におけるエッチングレートは他の部分とは異なってしまうことが判明した。そして、このことが結果的にエッチング残りなどを発生させる要因となる。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、基板にプラズマ処理を行う際に、載置台本体の昇降ピンの挿通孔に対応する位置における処理の不均一が生じ難い基板載置台、およびそのような基板載置台を備えたプラズマ処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の第１の観点では、基板に対してプラズマ処理を行うプラズマ処理装置の処理容器内において基板を載置する基板載置台であって、載置台本体と、前記載置台本体に対して鉛直に挿通され、前記載置台本体の表面に対して突没するように昇降自在に設けられ、その先端で基板を支持して昇降させる複数の昇降ピンとを具備し、前記昇降ピンは、少なくともその先端部が導電性であり、かつ、プラズマ処理の際に前記載置台本体内に退避する退避位置と、前記載置台本体から突出して基板を支持する支持位置とをとることが可能であり、前記退避位置にある時に、その先端の高さ位置が、基板の裏面から７０〜１３０μｍ下方になるように調整されていることを特徴とする基板載置台を提供する。
【０００９】
上記第１の観点において、前記昇降ピンは前記載置台本体と同電位であることが好ましい。
【００１０】
本発明の第２の観点では、基板に対してプラズマ処理を行うプラズマ処理装置の処理容器内において基板を載置し、かつ下部電極として機能する基板載置台であって、載置台本体と、前記載置台本体に対して鉛直に挿通され、前記載置台本体の表面に対して突没するように昇降自在に設けられ、その先端で基板を支持して昇降させる複数の昇降ピンとを具備し、前記昇降ピンは、プラズマ処理の際に前記載置台本体内に退避する退避位置と、前記載置台本体から突出して基板を支持する支持位置とをとることが可能であり、かつ、基板の周縁部を支持する複数の第１昇降ピンと、基板の中心部を支持する１以上の第２昇降ピンとを有し、前記第２昇降ピンは、少なくともその先端部が導電性であり、前記退避位置にある時に、その先端の高さ位置が、基板の裏面から７０〜１３０μｍ下方になるように調整されていることを特徴とする基板載置台を提供する。
【００１１】
上記第２の観点において、前記第２昇降ピンは前記載置台本体と同電位であることが好ましい。また、上記第２の観点において、前記第１昇降ピンと前記第２昇降ピンの昇降を独立に制御する制御部をさらに具備することが好ましい。
【００１２】
上記第１または第２の観点に係る発明は、載置される基板が絶縁性の基板であることにより特に有効である。また、上記第１または第２の観点において、前記昇降ピンの高さ位置を調整する高さ位置調整機構をさらに具備することが好ましい。また、前記載置台本体は、その表面に絶縁体からなる複数の凸部を有し、基板はこの凸部上に載置されるように構成することができる。さらに、前記載置台本体には、プラズマ生成のための高周波電力が供給されるように構成することができる。さらにまた、前記載置台本体は、前記処理容器の底壁との間に空間が形成されるように絶縁部材からなるスペーサを介して処理容器内に配置され、前記空間は大気雰囲気とされ、前記載置台本体は、前記空間を貫通するボルトにより前記処理容器の底壁に固定されるように構成することができる。
【００１３】
本発明の第３の観点では、基板を収容する処理容器と、前記処理容器内に設けられ、基板が載置される基板載置台と、前記処理容器内に処理ガスを供給する処理ガス供給機構と、前記処理容器内を排気する排気機構と、前記処理室内に処理ガスのプラズマを生成するプラズマ生成機構とを具備し、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、前記基板載置台は上記第１の観点または第２の観点の構成を有することを特徴とする基板処理装置を提供する。
【００１４】
上記第３の観点において、前記プラズマ生成機構は、下部電極として機能する前記基板載置台と、基板載置台に対向して設けられた上部電極と、基板載置台に高周波電力を印加する高周波電源とを有する構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、基板に対してプラズマ処理を行うプラズマ処理装置の基板載置台に備えられた複数の昇降ピンを、少なくともその先端部が導電性であり、プラズマ処理の際に前記載置台本体内に退避する退避位置にある時に、その先端の高さ位置が、基板の裏面から７０〜１３０μｍ下方になるように調整するので、昇降ピンの穴に対応する部分のシース領域に電磁界の不均一を解消することができ、均一なプラズマ処理を行うことができる。
【００１６】
また、プラズマ処理の際に処理の不均一が問題になるのは、基板の中央部であるから、第２の観点のように、基板の周縁部を支持する複数の第１昇降ピンと、基板の中心部を支持する１以上の第２昇降ピンとに分け、第２昇降ピンについて上記のような高さ調整を行えば、均一なプラズマ処理を行うことができ、高さ調整する昇降ピンの数を少なくして調整作業の労力を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る基板載置台としてのサセプタが設けられた処理装置の一例であるプラズマエッチング装置を示す断面図である。このプラズマエッチング装置１は、ＦＰＤ用ガラス基板Ｇの所定の処理を行う装置の断面図であり、容量結合型平行平板プラズマエッチング装置として構成されている。ここで、ＦＰＤとしては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、エレクトロルミネセンス（Electro Luminescence；ＥＬ）ディスプレイ、蛍光表示管（Vacuum Fluorescent Display；ＶＦＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等が例示される。
【００１８】
このプラズマエッチング装置１は、例えば表面がアルマイト処理（陽極酸化処理）されたアルミニウムからなる角筒形状に成形されたチャンバー２を有している。
【００１９】
このチャンバー２内の底部には被処理基板であるガラス基板Ｇを載置するための基板載置台であるサセプタ４が設けられている。このサセプタ４は、サセプタ本体４ａと、サセプタ本体４ａへのガラス基板Ｇのローディングおよびアンローディングを行うための複数の昇降ピン３０とを有している。
【００２０】
サセプタ本体４ａには、高周波電力を供給するための給電線２３が接続されている。この給電線２３は途中から給電線２３ａおよび２３ｂに分岐されており、給電線２３ａには整合器２４ａおよびプラズマ生成用の高周波電源２５ａが接続され、給電線２３ｂには整合器２４ｂおよびバイアス生成用の高周波電源２５ｂが接続されている。プラズマ生成用の高周波電源２５ａの周波数は１０〜１００ＭＨｚの範囲であり、例えば１３．５６ＭＨｚである。バイアス生成用の高周波電源２５ｂはサセプタ本体４ａにイオンを引き込むためのものであり、プラズマ生成用の高周波電源２５ａよりも低い周波数である５０ｋＨｚ〜１０ＭＨｚの範囲の周波数が用いられ、例えば３．２ＭＨｚである。
【００２１】
前記サセプタ４の上方には、このサセプタ４と平行に対向して上部電極として機能するシャワーヘッド１１が設けられている。シャワーヘッド１１はチャンバー２の上部に支持されており、内部に内部空間１２を有するとともに、サセプタ４との対向面に処理ガスを吐出する複数の吐出孔１３が形成されている。このシャワーヘッド１１は接地されており、サセプタ４とともに一対の平行平板電極を構成している。
【００２２】
シャワーヘッド１１の上面にはガス導入口１４が設けられ、このガス導入口１４には、処理ガス供給管１５が接続されており、この処理ガス供給管１５には、バルブ１６およびマスフローコントローラ１７を介して、処理ガス供給源１８が接続されている。処理ガス供給源１８からは、エッチングのための処理ガスが供給される。処理ガスとしては、ハロゲン系のガス、Ｏ２ガス、Ａｒガス等、通常この分野で用いられるガスを用いることができる。
【００２３】
前記チャンバー２の底部には排気管１９が形成されており、この排気管１９には排気装置２０が接続されている。排気装置２０はターボ分子ポンプなどの真空ポンプを備えており、これによりチャンバー２内を所定の減圧雰囲気まで真空引き可能なように構成されている。また、チャンバー２の側壁には基板搬入出口２１と、この基板搬入出口２１を開閉するゲートバルブ２２とが設けられており、このゲートバルブ２２を開にした状態で基板Ｇが隣接するロードロック室（図示せず）との間で搬送されるようになっている。
【００２４】
次に、本発明の一実施形態に係る基板載置台であるサセプタ４について、図１の他、図２〜４をも参照して説明する。図２はサセプタ４における昇降ピンの配置を説明するための平面図、図３は昇降ピンが退避位置にある時のサセプタ４の上部を拡大して示す断面図、図４はサセプタ４における昇降ピンの高さ位置調整機構を含む部分を拡大して示す断面図である。
【００２５】
このサセプタ４は、上述したように、サセプタ本体４ａと複数の昇降ピン３０とを有しており、サセプタ本体４ａは、金属製の基材５と基材５の周縁に設けられた絶縁部材６とを有している。また、昇降ピン３０は導電性材料、典型的には金属からなり、図２に示すように、ガラス基板Ｇの周縁を支持する周縁昇降ピン３０ａと中央昇降ピン３０ｂに分類され、周縁昇降ピン３０ａは、サセプタ本体４ａの長辺には３つ短辺には２つ合計１０個設けられており、中央昇降ピン３０ｂは中央部に３つ設けられている。ただし、昇降ピンの数はこれに限定されるものではなく、被処理基板の大きさに応じて適宜最適な本数に設定される。
【００２６】
図１に示すように、チャンバー２の底壁２ａにはサセプタ本体４ａの周縁部に対応するように絶縁体からなるスペーサ部材７が設けられており、その上にサセプタ本体４ａが載せられている。スペーサ部材７と底壁２ａとの間、スペーサ部材７とサセプタ本体４ａとの間は気密にシールされており、サセプタ本体４ａと底壁２ａとの間に大気雰囲気の空間３１が形成されている。そして、この空間３１により大気絶縁が図られている。底壁２ａには、セラミックス等の絶縁体からなる複数の絶縁部材３２が埋設されており、これら複数の絶縁部材３２の中心に鉛直に設けられた貫通孔にそれぞれ挿入された複数のボルト３３により底壁２ａとサセプタ本体４ａが固定されるようになっている。このようにボルト３３により底壁２ａとサセプタ本体４ａとを固定することにより、チャンバー２内が真空に保持されてもサセプタ本体４ａが撓むことが防止される。
【００２７】
サセプタ本体４ａの上面、すなわち基材５の表面には、誘電体材料からなる複数の凸部５ａが突起状に形成されており、これら凸部５ａが絶縁部材６に周囲を囲まれた状態になっている。絶縁部材６の上面と凸部５ａの上面とは同じ高さとなっており、ガラス基板Ｇをサセプタ本体４ａに載置する場合には、絶縁部材６の上面および凸部５ａの上面に接触した状態とされる。また、図３に示すように、凸部５ａの下には凸部５ａと同様の誘電体材料からなる薄い誘電体層５ｂが形成されている。
【００２８】
図３に示すように、昇降ピン３０の先端部は、サセプタ本体４ａの基材５に設けられた挿通孔５ｃに挿通されている。そして、図示しない駆動機構で昇降されるようになっており、プラズマエッチングの際には、図３に示すように、サセプタ本体４ａ内に没した退避位置に位置し、ガラス基板Ｇのローディングおよびアンローディングの際にはサセプタ本体４ａの表面から上方に突出した状態でガラス基板Ｇを支持する支持位置に位置するようになっている。
【００２９】
そして、昇降ピン３０は、プラズマエッチングの際の退避位置にあるときには、図３に示すように、その先端の高さ位置がガラス基板Ｇの裏面から７０〜１３０μｍの位置になるように高さ調整されている。このように高さ調整することにより、プラズマエッチングの際に挿通孔５ｃの直上位置におけるシース領域の電磁界不均一を解消することができる。
【００３０】
また、図４に示すように、昇降ピン３０の下端部は導電性材料、典型的には金属材料からなる下部ピン３５に差し込まれており、下部ピン３５の下端は支持部材４０にねじ止めにより支持されている。下部ピン３５は、チャンバー２の底壁２ａに設けられた挿通孔２ｂを通ってチャンバー２の下方に延びており、支持部材４０はチャンバー２の外側に位置している。支持部材４０は、上部を構成する導電性部材４１とその下に設けられた絶縁部材４２とを有している。支持部材４０の導電性部材４１とサセプタ本体４ａとの間には、真空雰囲気と大気雰囲気を遮断するための導電性のベローズ４４が設けられている。したがって、昇降ピン３０はベローズ４４および導電性部材４１を介してサセプタ本体４ａと電気的に繋がることになり、これらは同電位に保持される。
【００３１】
支持部材４０の下には、図４に示すように、昇降ピン３０の高さ位置を調整するための高さ位置調整機構５０が設けられている（図４では、中央昇降ピン３０ｂの高さ位置調整機構５０のみを図示）。この高さ位置調整機構５０は、支持部材４０を係止する係止部材５１と、係止部材５１を上下方向にガイドするガイド部材５２と、係止部材５１の下方に設けられたベース部材５３と、ベース部材５３の下面から挿入され、その先端が係止部材５１に当接するように設けられた複数の調整ネジ５４とを有しており、大気雰囲気で昇降ピンの高さ位置調整を行うことができるようになっている。なお、参照符号５６は、昇降ピン３０を退避位置と支持位置との間で移動させるためのワイヤーであり、このワイヤー５６は図示しない駆動機構に繋がっている。そして、駆動機構によりワイヤー５６を駆動させることにより、昇降ピン３０、下部ピン３５および支持部材４０が一体となって昇降させるようになっている。高さ位置調整機構５０における位置合わせは、支持部材４０を係止部材５１に係止させた状態で、調整ネジ５４を調整することにより行われる。
【００３２】
昇降ピン３０において、周縁昇降ピン３０ａと中央昇降ピン３０ｂは独立して昇降可能となっている。すなわち、図５に示すように、周縁昇降ピン３０ａは、駆動機構６０ａにより一括して、ワイヤー５６、支持部材４０および下部ピンを介して昇降されるようになっており、中央昇降ピン３０ｂは、駆動機構６０ｂにより一括して、ワイヤー５６、支持部材４０および下部ピンを介して昇降されるようになっている。そして、これら駆動機構６０ａ，６０ｂは、コントローラ６１により制御され、例えば、周縁昇降ピン３０ａと中央昇降ピン３０ｂの昇降タイミングをずらすことができる。
【００３３】
次に、このように構成されるプラズマエッチング装置１における処理動作について説明する。
予め、高さ位置調整機構５０により退避位置における昇降ピン３０の位置調整を行っておく。具体的には、駆動機構により支持部材４０を係止部材５１に係止させた状態とし、調整ネジ５４を調整して係止部材５１を昇降させ、ダイヤルゲージ等を用いて昇降ピン３０の先端の高さ位置がサセプタ本体４ａの凸部５ａの上面から７０〜１３０μｍになるように調整しておく。
【００３４】
このように昇降ピン３０の位置調整を行った状態で、まず、被処理基板であるガラス基板Ｇを、図示しないロードロック室から図示しない搬送アームにより基板搬入出口２１を介してチャンバー２内へと搬入し、サセプタ本体４ａの上、つまり、サセプタ本体４ａの表面に形成された誘電体材料からなる凸部５ａおよび絶縁部材６の上に載置する。この場合に、昇降ピン３０を上方に突出させて支持位置に位置させ、搬送アーム上のガラス基板Ｇを昇降ピン３０の上に受け渡す。その後、昇降ピン３０を下降させてガラス基板Ｇをサセプタ本体４ａの上に載置する。この際の昇降ピン３０の昇降シーケンスは、上昇の際には、まず周縁昇降ピン３０ａを先に上昇させ、少し遅れて中央昇降ピン３０ｂを上昇させる。一方、下降の際には、まず中央昇降ピン３０ｂを下降させ、少し遅れて周縁昇降ピン３０ａを下降させる。この際の遅れ時間は０．５〜２ｓｅｃ程度とする。このように、周辺部からガラス基板Ｇをリフトアップすることにより、例えばサセプタ本体４ａ上にガラス基板Ｇが密着している場合でも基板Ｇを容易にサセプタ本体４ａから引き離すことができ、ガラス基板Ｇが割れることを防止することができる。また、下降の際には、中央部からガラス基板Ｇがサセプタ本体４ａに載置されるため、基板Ｇに不用な応力などを与えず、ガラス基板Ｇの中央部にサセプタ本体４ａとの間の隙間等を発生させずにガラス基板Ｇを載置することができる。
【００３５】
その後、ゲートバルブ２２を閉じ、排気装置２０によって、チャンバー２内を所定の真空度まで真空引きする。そして、バルブ１６を開放して、処理ガス供給源１８から処理ガスを、マスフローコントローラ１７によってその流量を調整しつつ、処理ガス供給管１５、ガス導入口１４を通ってシャワーヘッド１１の内部空間１２へ導入し、さらに吐出孔１３を通って基板Ｇに対して均一に吐出し、排気量を調節しつつチャンバー２内を所定圧力に制御する。
【００３６】
この状態で高周波電源２５ａから整合器２４ａを介してプラズマ生成用の高周波電力をサセプタ本体４ａに印加し、下部電極としてのサセプタ４と上部電極としてのシャワーヘッド１１との間に高周波電界を生じさせて、処理ガスのプラズマを生成し、このプラズマによりガラス基板Ｇにエッチング処理を施す。また、高周波電源２５ｂからは整合器２４ｂを介してバイアス生成用の高周波電力をサセプタ本体４ａに印加する。
【００３７】
このようにエッチング処理を行う際に、従来は、図６に示すように、昇降ピン３０の先端位置を凸部５ａの底面とほぼ同じ高さに調整していた。すなわち、凸部５ａの高さは最大５０μｍ程度であるから、従来は昇降ピン３０の先端とガラス基板Ｇの裏面との距離は５０μｍ以下であった。しかし、この状態では、ガラス基板Ｇの上方のシース領域の挿通孔５ｃに対応する部分において電磁界の不均一が生じることが判明した。このようなシース領域の電磁界の不均一が生じると、その部分のエッチングレートが他の部分と異なってしまい、結果的にエッチング残りを発生する。特に、本実施形態で用いているガラス基板Ｇ等の絶縁基板においてその傾向が著しい。
【００３８】
そこで、本発明者がその点について検討を加えた結果、このようなシース領域の電磁界の不均一は、昇降ピン３０の高さ位置を調整することにより解消可能であることが判明した。つまり、導電性の昇降ピン３０の先端の高さがプラズマのシース領域に影響を及ぼし、この高さを適切なものとすることにより、シース領域における挿通孔５ｃの直上位置の電磁界の大きさをその周囲と同程度にすることができ、均一なエッチングを行うことができるのである。
【００３９】
そして、昇降ピン３０の先端の高さ位置が、ガラス基板Ｇの裏面から７０〜１３０μｍ下方、あるいは、凸部５ａの高さが５０μｍとすると、凸部５ａの底面であるサセプタ本体４ａの表面から２０〜８０μｍ下方になるように調整すれば、電磁界の不均一によるエッチングの不均一を抑制することができる。昇降ピン３０の先端の高さ位置が７０μｍよりも小さいと、昇降ピン３０の挿通孔５ｃの直上部分において、その周辺部分よりも多くエッチングされ、一方、１３０μｍを超えると逆にエッチングされにくくなり、昇降ピン３０の挿通孔５ｃの直上部分において、その周辺部分よりも少なくエッチングされるようになり、いずれも均一なエッチングを行うことは困難である。
【００４０】
このような昇降ピンの高さ調整は、ガラス基板Ｇの対応部分が実際に製品となることが予想される中央昇降ピン３０ｂに対して特に重要である。周縁昇降ピン３０ａに対応する位置は通常製品にはならないため、このような高さ調整は周縁昇降ピン３０ａに対しては上記のような高さ位置調整は必ずしも必要はない。したがって、中央昇降ピン３０ｂのみに対して上述のような厳密な高さ調整を行い、周縁昇降ピン３０ａについては上述のような調整は行わずに目視等簡便な方法で行うようにしてもよい。このような場合には、高さ調整する昇降ピンの数を少なくすることができ、調整作業の労力を軽減することができるといった効果がある。
【００４１】
また、このような昇降ピンの高さ調整はサセプタ本体４ａの変形が実質的に生じないことが前提となる。すなわち、サセプタ本体４ａに変形が生じると、昇降ピン３０の位置調整を高精度で行っても、ガラス基板Ｇの裏面と昇降ピン３０の先端との位置が変化してしまい。昇降ピン３０の位置調整が無意味になってしまう。しかし、ガラス基板Ｇが大型化し、これにともなってサセプタ本体４ａが大型化しており、しかも上述のように大気絶縁を採用してサセプタ本体４ａとチャンバー２の底壁との間を空気絶縁しているので、チャンバー２内を真空引きした際にサセプタ本体４ａが撓みにより変形しやすくなる。このため、本実施形態では、チャンバー２の底壁とサセプタ本体４ａを複数のボルト３３により固定し、真空引きの際にサセプタ本体４ａの撓みを防止して昇降ピン３０の位置合わせを実効あるものとしている。
【００４２】
このようにしてエッチング処理を施した後、高周波電源２５からの高周波電力の印加を停止し、処理ガス導入を停止した後、チャンバー２内の圧力を所定の圧力に調整し、昇降ピン３０によりガラス基板Ｇを支持位置まで上昇させる。この際にも上述したように、先に周縁昇降ピン３０ａを上昇させ、少し遅れて中央昇降ピン３０ｂを上昇させる。この状態でゲートバルブ２２を開放して図示しない搬送アームをチャンバー２内に挿入し、昇降ピン３０上にあるガラス基板Ｇを搬送アームに受け渡す。そして、昇降ピン３０を下降させる。この下降の際にも、先に中央昇降ピン３０ｂを下降させ、少し遅れて周縁昇降ピンを下降させる。一方、搬送アームに載せられたガラス基板Ｇは、基板搬入出口２１を介してチャンバー２内から図示しないロードロック室へ搬出される。
【００４３】
次に、本発明における昇降ピンの高さ位置調整の効果を確認した実験について説明する。
ここでは、図７に示す平面位置にある３本の中央昇降ピン３０ｂ（Ｎｏ．１，Ｎｏ．２，Ｎｏ．３）を覆うように、短冊状のアモルファスシリコン基板を配置し、ピン先端の高さ位置を変えて（テスト１〜４）、下記の条件にてエッチング（アモルファスシリコンのエッチング）を行い、ピン痕の確認（目視）とエッチング段差（ピン挿通孔直上位置とピン周辺における段差）の測定を実施した。図７中、白丸は中央昇降ピンを示し、黒丸は周縁昇降ピンを示す。なお、短冊の周辺は、大部分がシリコンナイトライド膜にて覆われたガラス基板を設置した。また、ピン周辺とは中央昇降ピンの中心点から約３０ｍｍ離れた位置である。
・エッチング条件
圧力：＜６．７Ｐａ
高周波パワー
プラズマ生成用高周波（１３．５６ＭＨｚ）＝１８ｋＷ
バイアス生成用高周波（３．２ＭＨｚ）＝７．５ｋＷ
エッチングガス
Ｃｌ２／ＳＦ６＝６０００／４２７ｍＬ／ｍｉｎ（ｓｃｃｍ）
エッチング時間：２０ｓｅｃ
結果を表１に示す。なお、表１中、目視でのピン痕評価の評価基準は、Ａ：ピン痕は濃く視認可能、Ｂ：ピン痕は薄いが視認可能、Ｃ：面からはほとんど見えず、裏面からわずかに視認可能、Ｄ：ピン痕なし、とした。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
表１に示すように、中央昇降ピンの先端の高さ位置がガラス基板Ｇの裏面から１３０μｍの位置よりも低い位置にあるテスト１，２では、ピン痕が表面で視認可能な「Ｂ」が多く、昇降ピン直上部分のエッチング深さが小さい傾向であり、不十分な結果となった。一方、昇降ピン３０の先端の高さ位置が基板裏面から７０μｍより小さい５０μｍ（凸部５ａの底面とほぼ同じ高さ）であるテスト３では、エッチングの傾向が逆転し、昇降ピンの直上部分のほうがエッチング深さが大きくなり、またピン痕については評価「Ａ」も存在し、やはり不十分な結果となった。これに対して、中央昇降ピンの先端の高さ位置がガラス基板Ｇの裏面から１００μｍと本発明の範囲内であるテスト４では、ピン痕の評価は「Ｃ〜Ｄ」と良好であり、エッチング段差についても−１．３〜０．９ｎｍと小さい値であった。このことから本発明の効果が確認された。
【００４６】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、下部電極に高周波電力を印加するＲＩＥタイプの容量結合型平行平板プラズマエッチング装置における下部電極としてのサセプタに本発明の基板載置台を適用した例について示したが、これに限らず、アッシング、ＣＶＤ成膜等の他のプラズマ処理装置に適用することができるし、上部電極に高周波電力を供給するタイプであっても、また容量結合型に限らず誘導結合型であってもよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、昇降ピン３０をベローズ４４を介してサセプタ本体４ａと導通するようにして、これらが同電位となるようにしたが、昇降ピン３０はフローティング状態であってもよい。
【００４８】
さらに、上記実施形態では被処理基板として絶縁性のＦＰＤ用ガラス基板Ｇを用いた例について示したが、これに限らず他の基板であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板載置台としてのサセプタが設けられた処理装置の一例であるプラズマエッチング装置を示す断面図。
【図２】サセプタにおける昇降ピンの配置を説明するための平面図。
【図３】昇降ピンが退避位置にある時のサセプタの上部を拡大して示す断面図。
【図４】サセプタにおける昇降ピンの高さ位置調整機構を含む部分を拡大して示す断面図。
【図５】周縁昇降ピンと中央昇降ピンとを独立して昇降するための機構を示す模式図。
【図６】従来のエッチング処理の際の昇降ピンの高さ位置を示す模式図。
【図７】本発明の効果を示すための実験に用いた装置の中央昇降ピンの配置を示す図。
【符号の説明】
【００５０】
１；プラズマエッチング装置
２；チャンバー（処理容器）
４；サセプタ（基板載置台）
４ａ；サセプタ本体（載置台本体）
５；基材
５ａ；凸部
６；絶縁部材
７；スペーサ部材
１１；シャワーヘッド（ガス供給手段）
２０；排気装置
２５ａ；高周波電源（プラズマ生成手段）
３０；昇降ピン
３０ａ；周縁昇降ピン
３０ｂ；中央昇降ピン
３５；下部ピン
４０；支持部材
４４；ベローズ
５０；高さ位置調整機構
Ｇ；ガラス基板
【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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