(57)【要約】【課題】手間のかかる組み立て接着作業や処理後部材の剥離・解体作業の必要がなく、かつ、劣化せず繰り返し使える基板ホルダーを提供する。【解決手段】一又は複数の基板が各別に収納される一又は複数の凹部３６を上面に具備する基部３５と、凹部３６の少なくとも一つに対応する一又は複数の開口部３９を有し、基部３５上に載置可能に構成される板状のカバー部３１とを備えた基板トレーであって、カバー部３１が基部３５上に載置されたときに、カバー部３１の開口部周縁が、基部３５の凹部３６に収納されたシリコン基板Ｋの外周縁部上面を覆うように、カバー部３１と基部３５とを位置決めする位置決め機構（ピン穴３７と位置決めピン３８）を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一又は複数の基板が各別に収納される一又は複数の凹部を上面に具備する基部と、
前記凹部の少なくとも一つに対応する開口部を有し、前記基部上に載置可能に構成される板状のカバー部とを備えた基板トレーであって、
前記カバー部が前記基部上に載置されたときに、前記カバー部の開口部周縁が、前記基部の凹部に収納された基板の外周縁部上面を覆うように、前記カバー部と基部とを位置決めする位置決め機構を備えていることを特徴とする基板トレー。
【請求項２】
前記位置決め機構は、前記カバー部の下面と前記基部の上面との一方に設けられるピンと、他方に設けられて前記ピンと嵌合するピン穴とからなることを特徴とする請求項１に記載の基板トレー。
【請求項３】
前記ピンおよびピン穴は、テーパ状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の基板トレー。
【請求項４】
前記位置決め機構は、前記カバー部の下面と前記基部の上面との一方に設けられるキーと、他方に設けられて前記キーと係合するキー溝とからなることを特徴とする請求項１に記載の基板トレー。
【請求項５】
前記キーおよびキー溝は、テーパ状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の基板トレー。
【請求項６】
前記基部の凹部底面には、前記凹部と外部とを連通する連通孔が穿設されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の基板トレー。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の基板トレーを備え、前記基部の凹部に収納された基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、
閉塞空間を有する処理チャンバと、
前記処理チャンバ内に配設され、前記基部を載置する基台と、
前記処理チャンバ内に処理ガスを供給するガス供給手段と、
前記処理チャンバ内に供給された処理ガスをプラズマ化するプラズマ生成手段と、
前記処理チャンバ内に配設され、前記カバー部が前記基台の上方に位置するように該カバー部を支持する支持手段と、
前記基台及び支持手段の少なくとも一方を、相互に接近する方向に移動させて、前記支持手段によって支持されたカバー部を前記基台上の基部に載置させる駆動機構とを備えていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項８】
請求項６に記載の基板トレーを備え、前記基部の凹部に収納された基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、
閉塞空間を有する処理チャンバと、
前記処理チャンバ内に配設され、前記基部を載置する基台と、
前記処理チャンバ内に処理ガスを供給するガス供給手段と、
前記処理チャンバ内に供給された処理ガスをプラズマ化するプラズマ生成手段と、
前記処理チャンバ内に配設され、前記カバー部が前記基台の上方に位置するように該カバー部を支持する支持手段と、
前記基台及び支持手段の少なくとも一方を、相互に接近する方向に移動させて、前記支持手段によって支持されたカバー部を前記基台上の基部に載置させる駆動機構と、
前記基部の連通孔に熱伝導ガスを供給するガス供給機構とを備えていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ処理する基板を収納する基板トレーと、この基板トレーを備え、当該基板トレーに収納された基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ処理の一例としてエッチング処理があり、このエッチング処理の対象となる基板（例えば、シリコン基板）には、種々の形状や大きさのものが存在する。一般的に、基板は、試料台に直接載置されてエッチング処理されるが、試料台の形状と異なる基板を処理する場合や複数の基板を一括処理する場合などには、基板を基板トレーに保持した状態で試料台に載置することが行われる。
【０００３】
特許文献１に開示される基板ホルダーは、上記のような基板トレーの一種である。同文献記載の基板ホルダーは、基板を収容する部位を備えた第一部材と、基板の非処理面を支持する第二部材とからなり、これらが粘着部によって固定される構成となっている。この基板ホルダーは、基板とこれを収容する収容部の壁面との間に隙間が生じ、その隙間からプラズマが入り込むことを防止し、基板外周部や収容部壁面ないし底面の損傷を回避するため、前記第一部材に、プラズマの回り込みを防止する部位を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９４８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記基板ホルダーでは、基板を収容する部位を備えた第一部材と、基板の非処理面を支持する第二部材と、更には基板とを、粘着部によって固定する構造となっているため、この基板ホルダーを使用して装置内に基板を投入する毎に、上記粘着部によって各部材を貼り付けるなど、基板ホルダーを組み立てて基板を固定する作業が必要となり、基板のセッティング作業が煩雑となっていた。
【０００６】
また、このような粘着部を用いる基板ホルダーでは、対象基板のプラズマ処理が終わると、基板ホルダーから基板を取り出すために、当該基板ホルダーをばらばらに解体する必要があり、さらには、上記粘着部も使用により劣化していくため、このような基板ホルダーは、一度のプラズマ処理で使い切りのものとなっていた。
【０００７】
したがって、生産効率や製造コストの問題を考えると、このように手間のかかる組み立て接着作業や処理後部材の剥離・解体作業の必要がなく、かつ、劣化せずに繰り返し使える基板ホルダーが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る基板トレーは、一又は複数の基板が各別に収納される一又は複数の凹部を上面に具備する基部と、前記凹部の少なくとも一つに対応する開口部を有し、前記基部上に載置可能に構成される板状のカバー部とを備えた基板トレーであって、前記カバー部が前記基部上に載置されたときに、前記カバー部の開口部周縁が、前記基部の凹部に収納された基板の外周縁部上面を覆うように、前記カバー部と基部とを位置決めする位置決め機構を備えているものである。
【０００９】
上記の構成において、基部の上面に備えられた一又は複数の凹部には、基板が各別に収納され、その上に板状のカバー部が載置される構成となっている。ここで、基板が各別に収納されるとは、一の凹部に対して一の基板が個別に収納される場合を含むほか、一の凹部に対して複数の基板を割り当てて収納する態様を含む意味である。そして、前記カバー部は、前記凹部に対応する一又は複数の開口部を有している。また、上記の構成において、前記凹部の少なくとも一つに対応する開口部とは、必ずしも前記凹部の全てに対応して前記開口部が設けられなければならないわけではなく、所定かつ一部の凹部についてのみ対応する開口部を設けてもよい趣旨である。次いで、前記カバー部が、前記基部上に載置されたときには、前記位置決め機構の働きにより、前記カバー部の開口部周縁が、前記基部の凹部に収納された基板の外周縁部上面を覆うように位置決めされる。
【００１０】
なお、上記の構成においては、必ずしも前記基部の凹部に収納された全ての基板の外周縁部の全周上面を覆うように、前記カバー部の開口部を構成する必要はなく、外周縁部の保護機能を必要としない基板や外周縁部をベベルエッチングしたい基板があるならば、その基板の上面は、前記カバー部の開口部周縁の全周または周縁の一部により覆われずともよい。
【００１１】
上記の構成によれば、基部の前記凹部に収納された基板がプラズマ処理される際、基板側面と凹部壁面との間の隙間が生じる、基板の外周縁部の上面を、前記カバー部の開口部周縁が覆って保護する構成となっている。このため、上記の隙間からプラズマが入り込んで、基板の側面や基部の凹部表面を損傷することはない。なお、カバー部には、耐プラズマ性能に優れた材料を用いることが好ましい。
【００１２】
また、本発明によれば、上記のように基板の外周縁部を保護するにあたって、前記基部と前記カバー部、さらに基板との間に、何ら接着や剥離などの煩雑な作業を必要とせず、簡便に基板をセッティングしたり、取り出したりすることが可能となる。したがって、何度でも基板トレーの部材を再利用できる。
【００１３】
前記位置決め機構の例としては、前記カバー部の下面と前記基部の上面との一方に設けられるピンと、他方に設けられて前記ピンと嵌合するピン穴、さらには、前記カバー部の下面と前記基部の上面との一方に設けられるキーと、他方に設けられて前記キーと係合するキー溝、などを挙げることができる。
【００１４】
なお、前記ピンおよびピン穴、または、前記キーおよびキー溝は、テーパ状に形成されていることが好ましい。これらをテーパ状に形成することにより、ピンとピン穴とを嵌合させたり、キーとキー溝とを係合させたりするときの、両者の間の位置決め精度が厳密ではなくとも、上記テーパ状のガイドに導かれて、前記基部と前記カバー部との位置決め精度は、正確に保たれる。この位置決め精度が向上する結果、カバー幅の精度も向上し、基板外周から均一な距離領域を的確にカバーすることが可能になる。
【００１５】
上記の構成において、前記基部の凹部底面には、前記凹部と外部とを連通する連通孔が穿設されていることが好ましい。この構成によれば、前記凹部に基板を収納した状態で、当該連通孔から基板底面にヘリウムガスなどの熱伝導を助けるガスを供給して、冷却した基台に熱を伝導し、基板を冷却することができる。すなわち、この構成によれば、基板と基台との熱伝導を良好として、基板をプラズマ処理する際に、当該基板を冷却しながらプラズマ処理することが可能となる。
【００１６】
上記目的を達成するための本発明に係るプラズマ処理装置は、前記基板トレーを備え、前記基部の凹部に収納された基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、閉塞空間を有する処理チャンバと、前記処理チャンバ内に配設され、前記基部を載置する基台と、前記処理チャンバ内に処理ガスを供給するガス供給手段と、前記処理チャンバ内に供給された処理ガスをプラズマ化するプラズマ生成手段と、前記処理チャンバ内に配設され、前記カバー部が前記基台の上方に位置するように該カバー部を支持する支持手段と、前記基台及び支持手段の少なくとも一方を、相互に接近する方向に移動させて、前記支持手段によって支持されたカバー部を前記基台上の基部に載置させる駆動機構とを備えている。
【００１７】
上記の構成によれば、ガス供給手段によって処理チャンバに供給された処理ガスがプラズマ生成手段によってプラズマ化される。そして、前記駆動機構の働きによって、前記基部を載置する基台と前記カバー部を支持する支持手段との少なくとも一方が、相互に接近する方向に移動されて、前記支持手段によって支持されたカバー部が前記基台上の基部に載置される。
【００１８】
前述のように、前記基部と前記カバー部とから構成される前記基板トレーは、前記位置決め機構を備えているので、前記駆動機構の働きによって前記支持手段によって支持されたカバー部が前記基台の基部上に載置される際、前記カバー部の開口部周縁が、前記基部の凹部に収納された基板の外周縁部上面を覆うように位置決めされる。
【００１９】
それゆえ、基部の前記凹部に収納された基板がプラズマ処理されるとき、基板側面と凹部壁面との隙間を生じる近傍の、基板の外周縁部の上面を、前記カバー部の開口部周縁が覆って保護する構成となっている。このため、上記隙間からプラズマが入り込んで、基板の側面や基部の凹部表面を損傷することはない。
【００２０】
また、本発明によれば、上記のように基板の外周縁部を保護するにあたって、前記基部と前記カバー部、さらに基板との間に、何ら接着や剥離などの煩雑な作業を必要とせず、あらかじめプラズマ処理装置内に備えられたり、装置外部から搬入されたりした前記基部と前記カバー部とによって、簡便に基板をセッティングしたり、取り出したりすることができる。したがって、処理の度に前記基部や前記カバー部を交換する手間は必要ない。
【００２１】
また、上記目的を達成するための本発明に係るプラズマ処理装置は、前記基部の凹部底面に、前記凹部と外部とを連通する連通孔が穿設されている基板トレーを備え、前記基部の凹部に収納された基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、閉塞空間を有する処理チャンバと、前記処理チャンバ内に配設され、前記基部を載置する基台と、前記処理チャンバ内に処理ガスを供給するガス供給手段と、前記処理チャンバ内に供給された処理ガスをプラズマ化するプラズマ生成手段と、前記処理チャンバ内に配設され、前記カバー部が前記基台の上方に位置するように該カバー部を支持する支持手段と、前記基台及び支持手段の少なくとも一方を、相互に接近する方向に移動させて、前記支持手段によって支持されたカバー部を前記基台上の基部に載置させる駆動機構と、前記基部の連通孔に熱伝導ガスを供給するガス供給機構とを備えている。
【００２２】
上記の構成によれば、前述の作用効果の他、前記ガス供給機構の働きにより、前記基部の凹部底面における前記連通孔にヘリウムガスなどの熱伝導を助けるガス（熱伝導ガス）が供給される。これにより、前記基部の連通孔に上記熱伝導を助けるガスを供給し、基板と基台との熱伝導を良好として、基板トレーに収納された基板から冷却した基台に熱を伝導し、前記基板を冷却しながらプラズマ処理することが可能になる。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、本発明に係る基板トレーによれば、基板の外周縁部をプラズマから保護するにあたって、組み立ての接着や解体の剥離などの煩雑な作業を必要とせず、簡便に基板トレーに基板を着脱することができる。また、本発明に係るプラズマ処理装置によれば、上記の基板トレーの働きにより、基板の外周縁部を保護しながら、プラズマ処理を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係るエッチング装置の概略構成を示した断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るエッチング装置の内部をカバー部の上方からみた平面図である。
【図３】図２の矢示Ａ−Ａ方向の断面を示す断面図であり、エッチング装置の下部容器内において、基台が下降端位置にある場合を示すものである。
【図４】（ａ）は、図３におけるシリコン基板を収納した基部と基台の構成を拡大して示す断面図であり、（ｂ）は、基部を上部材と底部材とから構成した場合を示す断面図である。
【図５】図２の矢示Ａ−Ａ方向の断面を示す断面図であり、エッチング装置の下部容器内において、基台が上昇端位置にある場合を示すものである。
【図６】本発明の他の実施形態に係るエッチング装置の内部をカバー部の上方からみた平面図である。
【図７】図６の矢示Ｂ−Ｂ方向の断面を示す断面図であり、エッチング装置の基台が下降端位置にある場合を示すものである。
【図８】図６の矢示Ｂ−Ｂ方向の断面を示す断面図であり、エッチング装置の基台が上昇端位置にある場合を示すものである。
【図９】（ａ）は、位置決め機構としてのキーとキー溝との例を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の矢示Ｃ−Ｃ方向の断面を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の具体的な実施形態について、添付図面に基づき説明する。
【００２６】
〔第一の実施形態〕
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態に係るエッチング装置１の概略構成を示した断面図である。他方、図２は、エッチング装置１の内部をカバー部上方からみた平面図である。図２においては、カバー部に隠れた構成を点線で表している。なお、図１は、図２の矢示Ａ−Ａ方向の断面を示す断面図となっている。
【００２８】
図１に示すように、エッチング装置１は、閉塞空間を有する処理チャンバ１１と、基台２０と、基台２０を昇降させる昇降シリンダ３０と、処理チャンバ１１内の圧力を減圧する排気装置４０と、処理チャンバ１１内に処理ガスを供給するガス供給装置４５と、処理チャンバ１１内に供給された処理ガスをプラズマ化するプラズマ生成装置５０と、基台２０の電極に高周波電力を供給する高周波電源５５、基台２０に熱伝導を助けるガス（例えば、ヘリウムガス）を供給するガス供給機構６０などを備えて構成される。
【００２９】
基台２０の上面には、エッチング対象となるシリコン基板Ｋを収納する基部３５が載置され、基台２０の上方に位置し、基部３５の上面を覆うカバー部３１が支持体３２によって支持されている。基部３５とカバー部３１とは、本発明に係る基板トレーを構成する部材であり、両者の間には、後述する位置決め機構が備えられている。
【００３０】
処理チャンバ１１は、相互に連通した内部空間を有する円筒状の下部容器１２及び上部容器１３から構成されており、上部容器１３は、下部容器１２よりも小さく形成され、下部容器１２の上面中央部に配設される。
【００３１】
排気装置４０は、排気ポンプ４１と、排気ポンプ４１と下部容器１２の側面とを接続する排気管４２とから構成されており、排気管４２を介して下部容器１２内の気体を排気し、処理チャンバ１１の内部を所定圧力にする。ガス供給装置４５は、エッチングガスを含んだガスを前記処理ガスとして供給するガス供給部４６と、ガス供給部４６と上部容器１３の上面とを接続する供給管４７とから構成されており、ガス供給部４６から供給管４７を介して上部容器１３内に処理ガスを供給する。
【００３２】
プラズマ生成装置５０は、上部容器１３の外部に上下に並設される、複数の環状をしたコイル５１と、各コイル５１に高周波電力を供給する高周波電源５２とから構成され、高周波電源５２によってコイル５１に高周波電力を供給することにより、上部容器１３内に供給された処理ガスをプラズマ化する。高周波電源５５は、基台２０の電極に高周波電力を供給することにより、この電極と処理チャンバ１１内のプラズマとの間に電位差（バイアス電位）を生じさせる。
【００３３】
ヘリウムガスなどの熱伝導を助けるガスを供給するガス供給機構６０は、基台２０の表面領域６１にそのガスを適宜供給するように、供給管６２と接続されている。なお、シリコン基板Ｋを冷却するためには、前提として基台２０を冷却する必要があるので、基台２０には、その内部配管に冷媒を流すことによって、基台２０を冷却する冷媒供給システムが接続されている。この冷媒供給システムの詳細については後述する（図４参照）。
【００３４】
図１及び図２に示されるように、カバー部３１は、板状に形成されており、支持ピン３４によって支持体３２に固設されている。そして、カバー部３１には、上下に貫通する排気用の貫通穴３３が形成されている。カバー部３１は、プラズマに対する耐性がある材料、例えば、アルミニウムに陽極酸化処理（アノダイズ処理）を施したもの或いはセラミック（例えば、酸化アルミニウムからなるセラミック）などから構成されている。酸化アルミニウムは、耐プラズマ性や作製精度を向上しやすい点からカバー部３１の材質として優れている。
【００３５】
基部３５は、シリコンで構成されており、特にその底面にはシリコン酸化膜が形成されている。もっとも、基部３５の材質は、加工容易性や材料コスト、処理に用いるプラズマに対する耐性などの観点に基づいて、シリコン、シリコン酸化物、アルミニウム、ポリイミドその他の樹脂などから最適なものが選択される。
【００３６】
基部３５は、その全体を同一の材料で構成してもよいし、その一部を異なる材料で構成してもよい。例えば、基部３５の底部をその他部分とは異なる材質としてもよいし、基部３５の底部をその他部分とは別体の構成としてもよい。基部３５の上面には、処理基板の形に合わせた複数の凹部３６が具備されており、この凹部３６にシリコン基板Ｋが個別に収納される。カバー部３１の下面には、カバー部３１が基部３５上に載置されたときに、カバー部３１と基部３５との間を位置決めする位置決め機構として、下部が先細のテーパ状となっており、基部３５の上面に設けられたピン穴３７と嵌合する、複数の位置決めピン３８（図１参照）が形成されている。
【００３７】
そして、カバー部３１は、基部３５の凹部３６に対応する開口部３９を有しており、昇降シリンダ３０の働きにより、基台２０を支持体３２に接近する方向に移動させると、ピン穴３７と位置決めピン３８とが嵌合することにより、カバー部３１と基部３５との間で位置決めがなされ、図２に示すように、カバー部３１が基部３５上に載置されたとき、凹部３６内に凹部３６と略同じ大きさで収納されたシリコン基板Ｋの外周縁部上面を、開口部３９の周縁が覆うように配置される。
【００３８】
前述のように、ピン穴３７と位置決めピン３８とは、テーパ状に形成されているので、ピン穴３７と位置決めピン３８とを嵌合させるときの、両者の間の位置決め精度が厳密ではなくとも、テーパ状のガイドに導かれて、基部３５とカバー部３１との間の位置決め精度は的確に保たれる。
【００３９】
そして、このように構成されたエッチング装置１によれば、図３に示されるように、エッチング装置１の基台２０が下降端位置にある状態において、排気装置４０により処理チャンバ１１内が減圧され、シリコン基板Ｋが基部３５上の凹部３６の内部に予め載置された状態で、搬送用のロボットなどにより、処理チャンバ１１の下部容器１２内に搬入される。そして、静電チャック構造によりシリコン基板Ｋが吸着，保持される。なお、基板の材質や厚みにより静電チャック構造が利用できない場合には、当該基板を凹部３６の内部に載置するだけでも問題なく、場合によってはメカニカルクランプ機構を利用してもよい。例えば、基板や基部３５の底部が厚い（例えば１ｍｍ以上）絶縁膜から構成されていれば、公知の静電吸着技術では吸着が困難であるから、メカニカルクランプ機構を採用することが好ましい。
【００４０】
図４（ａ）は、図３におけるシリコン基板Ｋを収納した基部３５とそれを載置する基台２０の構成を拡大して示した断面図である。図４（ａ）においては、基台２０を冷却する前述の冷媒供給システム６３の存在を図示している。同図に示されるように、冷媒供給システム６３は基台２０の内部に配設された内部配管６４と接続されており、冷媒供給システム６３の動作により、内部配管６４に所定の冷媒が導入され、冷媒の温度を管理しながら図示矢印方向に循環するチラー構造となっている。循環する冷媒の種類は特に問わないが、フロリナート（登録商標）や水など、静電チャック構造に用いられる任意の冷媒が用いられる。
【００４１】
図４（ａ）によれば、シリコン基板Ｋの側面と凹部３６の壁面との間には僅かな隙間が存在していることがわかる。本発明は、この隙間の上面をカバー部３１の開口部周縁にて覆うことにより、上記の隙間からプラズマが入り込んで、シリコン基板Ｋの側面や凹部３６の内部を損傷することを防ぐものである。
【００４２】
他方、図４（ｂ）は、前述のように、基部３５の底部をその他部分とは別体の構成とし、基部３５を上部材３５ａと底部材３５ｂとから構成した場合の断面を示したものである。基部３５をこのような二部構成とすれば、例えば、プラズマ処理でダメージを受けやすい上部材３５ａのみを頻繁に交換することなども可能となる。
【００４３】
図５に示されるように、昇降シリンダ３０により基台２０が下降端位置から上昇端位置に向けて上昇されると、その上昇途中で、カバー部３１が基部３５に載置され、両者の間が前述のように位置決めされた状態で、カバー部３１が、支持ピン３４及び支持体３２から離れる。そして、基台２０が上昇端位置まで上昇すると、ガス供給装置４５によって処理ガスが処理チャンバ１１内に供給され、各高周波電源５２，５５によってコイル５１及び基台２０の電極に高周波電力がそれぞれ供給される。
【００４４】
供給された処理ガスはプラズマ化され、このプラズマ化により生成されたラジカルと化学反応したり、プラズマ化により生成されたイオンがバイアス電位によりシリコン基板Ｋに入射したりすることによって、シリコン基板Ｋがエッチングされる。なお、このとき、処理チャンバ１１内は、排気装置４０により所定圧力に調整されている。
【００４５】
ここで、カバー部３１と基部３５との間には、前記位置決め機構が備えられているから、昇降シリンダ３０の働きによってカバー部３１が基部３５に載置される際、カバー部３１の開口部３９の周縁が、基部３５の凹部３６に収納されたシリコン基板Ｋの外周縁部上面を覆うように位置決めされる。したがって、上記エッチング処理時においても、シリコン基板Ｋの側面と凹部３６の壁面との間の隙間からプラズマが入り込んで、シリコン基板Ｋの側面や凹部３６の内部を損傷することはない。
【００４６】
また、基部３５における凹部３６の底面には、凹部３６と外部とを連通する連通孔３６ａが穿設されている。したがって、ガス供給機構６０が、供給管６２を通じて、基台２０の表面領域６１にヘリウムガスなどの熱伝導を助けるガスを供給し、このガスが上記連通孔３６ａを通じてシリコン基板Ｋに接触して、シリコン基板Ｋの熱を前述のように冷却された基台２０に逃がすことにより、上記ガスを供給しないときよりも効率的に、シリコン基板Ｋを冷却することができる。これにより、シリコン基板Ｋを冷却しながらエッチング処理することが可能になる。特に、凹部３６の底面に複数の連通孔３６ａを領域内で均等に配置すれば、シリコン基板Ｋの基板温度を全体で安定的に冷却することが可能となる。なお、図４（ｂ）のように、基部３５を上部材３５ａと底部材３５ｂとから構成する場合には、連通孔３６ａは、基部３５を構成する底部材３５ｂに設けることになる。もっとも、連通孔３６ａは、基部３５の必須構成ではなく、基部３５に連通孔３６ａが備えられていない場合であっても、基部３５の底部（基部３５を上部材３５ａと底部材３５ｂとから構成する場合には底部材３５ｂ）を介してシリコン基板Ｋの放熱、冷却は可能である。
【００４７】
その後、エッチング処理が完了すると、昇降シリンダ３０の動作により基台２０が上昇端位置から下降端位置に向けて下降され、その下降途中で、カバー部３１の孔が支持ピン３４に係合し、カバー部３１が基部３５から離れる。
【００４８】
〔第二の実施形態〕
【００４９】
本発明の他の実施形態としては、上述したエッチング装置１の構成のうち、前記カバー部３１及び支持体３２の構成に代えて、図６〜図８に示すようなカバー部６４及び支持体６５を設けたエッチング装置２を採用してもよいので、これについて説明する。なお、以下の説明では、上記エッチング装置１の構成と同じ構成部分については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００５０】
図６は、本発明の他の実施形態に係るエッチング装置２の内部をカバー部６４の上方からみた平面図である。図６においては、カバー部に隠れた構成を点線で表している。なお、図７及び図８は、エッチング装置２の下部容器１２の内部構成を示すもので、図６の矢示Ｂ−Ｂ方向の断面を示す断面図となっている。図７は、エッチング装置２の基台２０が下降端位置にある場合、図８は、エッチング装置２の基台２０が上昇端位置にある場合を示したものである。
【００５１】
図７〜図８に示すように、エッチング装置２において、支持体６５は、カバー部６４と同軸となるようにカバー部６４の外周側下面に設けられる円環状且つ板状の上部部材７０と、上部部材７０の下方に配置されて下部容器１２の底面に載置される円環状且つ板状の下部部材７２と、上部部材７０と下部部材７２とが同軸となるように上部部材７０の下面と下部部材７２の上面とを接続する棒状の接続部材７１とから構成されている。
【００５２】
前記下部容器１２の底面には、位置決めピン７３が立設されており、この位置決めピン７３は、上部が先細のテーパ状に形成されるとともに、その付け根部分に鍔部７４が形成されている。
【００５３】
このように構成されたエッチング装置２では、図７に示したように、基台２０が下降端位置にあるとき、シリコン基板Ｋが基部３５上の凹部３６の内部に予め載置された状態で、搬送用のロボットなどにより、処理チャンバ１１の下部容器１２内に搬入される。そして、シリコン基板Ｋないし基部３５が吸着，保持されると、基台２０が上昇端位置に向けて上昇をはじめる。その上昇途中では、図８に示したように、支持体６５によって支持されたカバー部６４が、基部３５上に載置され、前述のように、テーパ状のピン穴３７及び位置決めピン３８の嵌合によって位置決めされて、シリコン基板Ｋの外周縁部上面が、カバー部６４の開口部３９の内周側縁部により覆われる。
【００５４】
その後、基台２０が、カバー部６４とともに上昇端位置まで上昇すると、基台２０上のシリコン基板Ｋがエッチング処理されるが、カバー部６４の開口部３９の周縁が、基部３５の凹部３６に収納されたシリコン基板Ｋの外周縁部上面を覆うように位置決めされているので、上記エッチング処理時においても、シリコン基板Ｋの側面と凹部３６の壁面との間の隙間からプラズマが入り込んで、シリコン基板Ｋの側面や凹部３６の内部を損傷することはない。また、エッチング装置２において、支持体６５は、カバー部６４に接続されており、その重みによって、カバー部６４と基部３５との密着度を向上させる役割を果たしている。
【００５５】
そして、エッチング処理が完了すると、基台２０が下降端位置に向けて下降される。その下降途中では、基部３５上に載置された、カバー部６４及び支持体６５からなる構造体が、下部容器１２の底面（前記鍔部７４）に載置されて、カバー部６４が基部３５から離れ、基台２０，カバー部６４及び支持体６５がそれぞれ元の位置に戻る（図７参照）。前記構造体が下部容器１２の底面に載置される際には、下部容器１２の底面に立設された位置決めピン７３と下部部材７１に設けられた孔とが係合して、下部部材７１（前記構造体）が下部容器１２の底面に対し位置決めされる。このようにして、下部容器１２の底面に対し前記構造体を位置決めしておけば、カバー部６４を基部３５上に載置する際に、より精度良く位置決めすることが可能となる。
【００５６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。
【００５７】
上記の説明では、プラズマ処理の一例としてエッチング処理を挙げたが、これに限定されるものではなく、アッシング処理や成膜処理などにも本発明を適用することができる。また、上記の説明では、処理対象となる基板の一例としてシリコン基板Ｋを挙げたが、これに限定されるものではなく、処理基板はセラミック基板やガラス基板など、どのような基板であってもよい。
【００５８】
また、上記の説明においては、基板トレーを構成する、カバー部と基部との間の位置決め機構には、カバー部の下部に設けられた位置決めピン３８と、基部３５の上面に設けられたピン穴３７とを例示したが、逆に、カバー部にピン穴を設け、基部に位置決めピンを設けてもよい。
【００５９】
また、上記位置決め機構には、ピンとピン穴との組み合わせではなく、図９（ａ）に示すように、カバー部の下部に設けられたキー８１と基部の上面に設けられたキー溝８２とを用いてもよい。図９（ｂ）は、図９（ａ）の矢示Ｃ−Ｃ方向の断面を示す断面図である。このような構造のキー８１とキー溝８２とを係合させることにより、カバー部と基部との間を前述のように位置決めすることができる。図示したように、キー８１とキー溝８２とはテーパ状となっているので、両者を係合させるとき、両者の間の位置決め精度が厳密ではなくとも、テーパ状のガイドに導かれて、前記カバー部と前記基部との間の位置決め精度は的確に保たれる。もちろん、上記とは逆に、カバー部にキー溝８２を設け、基部にキー８１を設ける構成としてもよい。
【００６０】
さらに、上記位置決め機構は、上述のようなピンとピン穴、キーとキー溝などの組み合わせに限られず、任意の機構を採用することができる。また、基部３５を基台２０上に載置ないし吸着する際、その位置決めを的確にするために、基台２０の外周部に基部３５の位置決め機構を設けることも好ましい。
【００６１】
また、上記の説明においては、基板トレーを構成するカバー部と基部とのうち、基部はその内部に収容された基板と共に装置外部から搬入されるものとしたが、基板トレーの構成態様はこれに限られるものではなく、カバー部と基部との両方がプラズマ処理装置（エッチング装置）の内部に予め備え付けられている構成としてもよい。
【００６２】
また、上記の説明においては、基台２０が上昇されることにより、カバー部を基部上に載置させる駆動構造としていたが、この構造に限られず、例えば、基台２０は動かず、カバー部とそれを支持する支持手段とを下降させることにより、カバー部を基部上に載置させる構造を採用してもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１      エッチング装置
１１    処理チャンバ
２０    基台
３０    昇降シリンダ
３１    カバー部
３２    支持体
３５    基部
３５ａ  上部材
３５ｂ  底部材
３６    凹部
３７    ピン穴
３８    位置決めピン
３９    開口部
４５    ガス供給装置
５０    プラズマ生成装置
６４    カバー部
８１    キー
８２    キー溝
Ｋ      シリコン基板
【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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【図８】
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【図９】
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