(57)【要約】【課題】基板の外周縁部分に被せられるマスクの正確な位置決めを行うことができるプラズマ処理装置を提供する。【解決手段】プラズマ処理装置１の処理容器１０内において、非プラズマ処理時にはステージ１２を待機位置に下降させ、プラズマ処理時にはステージ１２を処理位置に上昇させる昇降機構１４と、待機位置と処理位置の間において、基板Ｇの外周縁部分を覆うマスク３１を離脱自在に保持する保持部材３０と、ステージ１２上においてマスク３１を位置決めさせる位置決め機構を備え、マスク３１は、保持部材３０によって位置決めされず、かつ、水平方向に移動自在に保持され、ステージ１２が、待機位置から処理位置に上昇させられる際に、マスク３１が保持部材３０からステージ１２上に受け渡され、かつ、ステージ１２上においてマスク３１が位置決め機構により位置決めされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理容器内に供給された処理ガスがプラズマ化されて、ステージ上に載置された基板にプラズマ処理が施されるプラズマ処理装置であって、
前記処理容器内において、非プラズマ処理時には前記ステージを待機位置に下降させ、プラズマ処理時には前記ステージを処理位置に上昇させる昇降機構と、
前記待機位置と前記処理位置の間において、基板の外周縁部分を覆うマスクを離脱自在に保持する保持部材と、
前記ステージ上において前記マスクを位置決めさせる位置決め機構を備え、
前記マスクは、前記保持部材によって位置決めされず、かつ、水平方向に移動自在に保持され、
前記ステージが、前記待機位置から前記処理位置に上昇させられる際に、前記マスクが前記保持部材から前記ステージ上に受け渡され、かつ、前記ステージ上において前記マスクが前記位置決め機構により位置決めされることを特徴とする、プラズマ処理装置。
【請求項２】
前記位置決め機構は、前記ステージの上面に設けられたテーパーピンと、前記テーパーピンが挿入される、前記マスクに設けられたガイド孔であることを特徴とする、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記ガイド孔を複数有し、少なくとも一部のガイド孔は長孔形状であることを特徴とする、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記マスクは、分割された複数のマスク部材で構成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記分割された複数のマスク部材の端部は、上下に互いに重なり合うように配置されることを特徴とする、請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記保持部材は、前記処理容器の内面に固定されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記保持部材は、前記処理容器の内面に固定されたバッフル用保持部材と、前記バッフル用保持部材に対して離脱自在に支持されたバッフル板からなり、
前記ステージが、前記待機位置から前記処理位置に上昇させられる際に、前記バッフル板が前記バッフル用保持部材から前記ステージ上に受け渡されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記バッフル板は、前記処理容器の内面に対して位置決めされて支持されることを特徴とする、請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記ステージの上面に基板を載置させる凹部が形成されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記凹部には、基板を位置決めするための突起が設けられていることを特徴とする、請求項９に記載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、処理ガスをプラズマ化して、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基板や半導体の製造分野などでは、プラズマ処理の一例としてＣＶＤ法を用いた成膜処理が行われる。かかる成膜処理においては、ガラス基板や半導体ウェハの外周縁部分に非成膜領域を形成させるために、プラズマ処理時には基板の外周縁部分をマスク（シャドウリング）によって覆うことが行われている。このようにマスキングを行うことにより、基板の外周縁部分に非成膜領域を形成し、非成膜領域を配線領域等として活用すると共に、いわゆるベベル部分におけるパーティクルの発生の防止等が図られている（特許文献１）。また従来、このマスキングを行うものとして、プラズマ処理装置の処理容器の内部において、基板を載置させるステージの上方にマスクを配置し、ステージの上昇に伴って、基板の外周縁部分にマスクを被せるように構成された装置が知られている。
【０００３】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００４／０９７９１９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、歩留まりを向上させるためには、このようにマスキングによって基板の外周縁部分に形成される非成膜領域の面積は、なるべく小さいことが望ましい。そのためには、基板の外周縁部分に被せられるマスクの正確な位置決めが重要である。最近の基準では、マスキングによって基板の外周縁部分に形成される非成膜領域の幅は、例えば基板の外周縁から１〜１０ｍｍ程度とすることが望まれている。更に、基板の搬送誤差等を考慮すれば、マスクを例えば２ｍｍ以下程度の精度で位置決めすることが望まれている。そのために、例えば、処理容器の内面に対してマスクを位置決めすることが考えられる。
【０００５】
しかしながら、プラズマ処理装置の処理容器とステージの位置関係は完全には一定ではなく、例えば各処理装置同士の細かい組み立て条件などに起因してばらつきがある。また、プラズマ処理中、処理容器とステージはそれぞれ温度膨張するが、処理容器内で行われるプラズマ処理のプロセス条件などによって、処理容器とステージの温度膨張量が異なり、それによって処理容器とステージの位置関係が変動してしまう。特に最近では、プラズマ処理装置が大型化しており、例えばＧ４．５（４．５世代（処理基板サイズ：７３０ｍｍ×９２０ｍｍ））のプラズマ処理装置では、ステージの面積が約７８０ｍｍ×９７０ｍｍ、処理容器の平面積が約１１００ｍｍ×１３００ｍｍである。また、例えばＧ８のプラズマ処理装置では、処理基板サイズは２２００ｍｍ×２６００ｍｍと更に大きくなる。このため、従来のように、処理容器の内面に対してマスクを位置決めした場合、処理容器とステージの位置関係のずれにより、基板の外周縁部分に被せられるマスクの正確な位置決めが困難になってきた。
【０００６】
本発明の目的は、基板の外周縁部分に被せられるマスクの正確な位置決めを行うことが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】
【０００７】
本発明者らは、マスクの位置決めについて検討を行ったところ、マスキングによって基板の外周縁部分に形成される非成膜領域を、基板の外周縁から１〜１０ｍｍ程度の範囲に、例えば２ｍｍ以下程度の高精度で形成させるような最近の基準を満足するためには、処理容器の内面に対してマスクを位置決めする方法では、もはやマスクの位置決めが困難であることが判明した。そればかりか、処理容器の内面に対してマスクを位置決めした場合、プラズマ処理装置の処理容器とステージの位置関係のずれにより、マスクの正確な位置決めが却って阻害されてしまうことが分かってきた。そして、本発明者らは更なる研鑽を重ねた結果、最近の基準を満足するようなマスクの正確な位置決めを精度良く行うためには、処理容器の内面に対してはマスクを位置決めせず、むしろ、処理容器の内面に対してはマスクを水平方向に移動自在としておいた状態で、ステージ上においてマスクを位置決めすることにより、最近の基準を満足する高精度のマスクの位置決めが初めて可能となるといった新規かつ独創的な知見を得た。
【０００８】
本発明は、かかる知見に基いて創出されたものである。即ち、本発明によれば、処理容器内に供給された処理ガスがプラズマ化されて、ステージ上に載置された基板にプラズマ処理が施されるプラズマ処理装置であって、前記処理容器内において、非プラズマ処理時には前記ステージを待機位置に下降させ、プラズマ処理時には前記ステージを処理位置に上昇させる昇降機構と、前記待機位置と前記処理位置の間において、基板の外周縁部分を覆うマスクを離脱自在に保持する保持部材と、前記ステージ上において前記マスクを位置決めさせる位置決め機構を備え、前記マスクは、前記保持部材によって位置決めされず、かつ、水平方向に移動自在に保持され、前記ステージが、前記待機位置から前記処理位置に上昇させられる際に、前記マスクが前記保持部材から前記ステージ上に受け渡され、かつ、前記ステージ上において前記マスクが前記位置決め機構により位置決めされ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よれば、プラズマ処理装置の処理容器とステージの位置関係のずれに影響されずに、ステージ上において位置決め機構によってマスクを正確に位置決めできるようになる。また、マスクは保持部材によって位置決めされず、水平方向に移動自在に保持されているので、マスクを位置決めする際に、保持部材に対してマスクが自由に移動でき、円滑なマスクの位置決めが実施できる。
【００１０】
このプラズマ処理装置において、前記位置決め機構は、前記ステージの上面に設けられたテーパーピンと、前記テーパーピンが挿入される、前記マスクに設けられたガイド孔であっても良い。また、前記ガイド孔を複数有し、少なくとも一部のガイド孔は長孔形状であっても良い。また、前記マスクは、分割された複数のマスク部材で構成されても良い。この場合、前記分割された複数のマスク部材の端部は、上下に互いに重なり合うように配置されても良い。
【００１１】
また、前記保持部材は、前記処理容器の内面に固定されていても良い。
【００１２】
また、前記保持部材は、前記処理容器の内面に固定されたバッフル用保持部材と、前記バッフル用保持部材に対して離脱自在に支持されたバッフル板からなり、前記ステージが、前記待機位置から前記処理位置に上昇させられる際に、前記バッフル板が前記バッフル用保持部材から前記ステージ上に受け渡されても良い。この場合、前記バッフル板は、前記処理容器の内面に対して位置決めされて支持されても良い。
【００１３】
また、前記ステージの上面に基板を載置させる凹部が形成されていても良い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、板の外周縁部分に被せられるマスクの正確な位置決めを行うことができ、マスキングに要求されている最近の高い基準を満足できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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）処理をガラス基板（以下「基板」という）Ｇに対して行うプラズマ処理装置１に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるプラズマ処理装置１を説明するための概略的な縦断面図である。図２（ａ）は、図１におけるＸ−Ｘ断面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＸ−Ｘ拡大断面図であり、ステージ１２上にマスク３１が支持された状態を示している。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。
【００１６】
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気密な処理容器１０と、この処理容器１０の上方を塞ぐ蓋体１１を備えている。これら処理容器１０と蓋体１１は例えばアルミニウムからなり、いずれも接地された状態になっている。
【００１７】
処理容器１０の内部には、基板Ｇを載置するための載置台としてのステージ１２が設けられている。図２に示すように、基板Ｇとステージ１２は、平面視においていずれも長方形状をなしており、ステージ１２の外周縁１２’は、基板Ｇの外周縁Ｇ’よりも外側に位置している。
【００１８】
ステージ１２の下面中央は、処理容器１０の底面を貫通している支柱１３の上端に支持されており、支柱１３の下端には、処理容器１０の外部に配置された昇降機構１４が設けられている。この昇降機構１４の稼動により、ステージ１２は、処理容器１０内において、非プラズマ処理時には待機位置に下降させられ、プラズマ処理時には処理位置に上昇させられる。図１では、ステージ１２が待機位置に下降させられた非プラズマ処理時の状態を示している。
【００１９】
ステージ１２は例えばカーボン、窒化アルミニウム等からなり、ステージ１２の内部には、図示はしないが、基板Ｇを静電吸着すると共に処理容器１０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、基板Ｇを所定の温度に加熱するヒータ等が設けられている。
【００２０】
処理容器１０の底部には、処理容器１０の外部に設けられた真空ポンプなどの排気装置２０によって処理容器１０内の雰囲気を排気するための排気回路２１が接続されている。
【００２１】
処理容器１０の側面には、ゲートバルブ２５によって開閉される開口部２６が設けられている。ゲートバルブ２５によってこの開口部２６が開かれることにより、搬送アームに載せられた基板Ｇが処理容器１０の内部に搬入され、ステージ１２上に突出した図示しない保持ピンによって、待機位置に下降させられたステージ１２の上方に基板Ｇが保持されている。
【００２２】
このようにステージ１２の上方に保持された基板Ｇの更に上方には、処理容器１０の内壁に固定された保持部材３０の上に載せられることにより、マスク３１が処理容器１０の内部に配置されている。このマスク３１は、待機位置に下降させられたステージ１２の上面と、処理位置に上昇させられたステージ１２の上面との間において、保持部材３０によって離脱自在に保持されている。
【００２３】
図２に示すように、保持部材３０は、ステージ１２よりも外側にあり、保持部材３０は、ステージ１２の昇降移動を妨げない。マスク３１は、基板Ｇの上に置かれることによって、基板Ｇの外周縁部分を覆うが、基板Ｇの中央部は露出させるように、フレーム形状を有している。マスク３１の外周縁３１’は、ステージ１２の外周縁１２’よりも外側に位置している。このため、ステージ１２が待機位置に下降させられた状態では、ステージ１２よりも外側において、マスク３１の裏面を保持部材３０に載せて保持することが可能である。
【００２４】
なお、マスク３１の外周縁３１’と処理容器１０の内壁面との間には、所定の隙間３２が形成されている。この隙間３２の大きさを調整することにより、処理容器１０内におけるガスの流れが整流されるようになっている。このため、この第１の実施の形態にかかるプラズマ処理装置１においては、マスク３１の外周縁３１’が、バッフル板の機能を有している。
【００２５】
マスク３１が保持部材３０に保持されている場合、マスク３１は保持部材３０に対して位置決めされておらず、保持部材３０上において水平方向に移動自在に保持されている。
【００２６】
一方、マスク３１の内周縁３１”は、基板Ｇの外周縁Ｇ’よりも内側に位置している。このため、マスク３１を基板Ｇの上に置くことによって、基板Ｇの外周縁部分をマスク３１で覆うことが可能である。
【００２７】
図３に示すように、マスク３１は、フレーム形状の長辺を構成する一対のマスク部材３５と、短辺を構成する一対のマスク部材３６を有している。各マスク部材３５、３６には、中央に位置する円形状ガイド孔４０と、この円形状ガイド孔４０の両側に位置する長孔形状ガイド孔４１が開口している。長孔形状ガイド孔４１の長手方向は、各マスク部材３５、３６の長手方向に一致している。
【００２８】
ステージ１２の上面には、各マスク部材３５、３６に設けられた円形状ガイド孔４０および長孔形状ガイド孔４１に挿入されるテーパーピン４５が、各円形状ガイド孔４０および各長孔形状ガイド孔４１に対応して複数個所に設けられている。ステージ１２の上面に載置された基板Ｇの上にマスク３１が置かれる際には、各テーパーピン４５が円形状ガイド孔４０および長孔形状ガイド孔４１にそれぞれ挿入されて、位置決めが行われる。後述するように、テーパーピン４５の上半部４５’は円錐形状になっているので、円形状ガイド孔４０および長孔形状ガイド孔４１にテーパーピン４５を下から挿入することにより、各マスク部材３５、３６を所望の位置に移動させ、マスク３１の位置決めを行うことができる。
【００２９】
なお、ステージ１２の上面において、熱膨張することにより各マスク部材３５、３６の長さが変動する場合もある。しかしながら、かかる熱膨張を生じた場合でも、各マスク部材３５、３６に設けられた長孔形状ガイド孔４１内においてテーパーピン４５が移動できるので、各テーパーピン４５が円形状ガイド孔４０および長孔形状ガイド孔４１にそれぞれ挿入された状態が維持される。これにより、ステージ１２上において、各マスク部材３５、３６の位置決めされた状態が好適に維持される。
【００３０】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、各マスク部材３５、３６の長手方向の端部３５ａ、３６ａは、上下に互いに重なり合うように配置される。このため、ステージ１２の上面において、熱膨張によって各マスク部材３５、３６の長さが変動した場合であっても、各マスク部材３５、３６の長手方向の端部３５ａ、３６ａは常に重なり合った状態を維持し、マスク３１は、フレーム形状を維持することができる。
【００３１】
なお、図４（ａ）、（ｂ）に示す例では、各マスク部材３５、３６の端部３５ａ、３６ａにおいて、一方に凸部３５ａ’、他方に凹部３６ａ’を設け、マスク部材３５、３６の端部３５ａ、３６ａ同士を上下に重ね合わせた際に、凸部３５ａ’が凹部３６ａ’内に入り込むように構成している。この場合、マスク部材３５、３６の端部３５ａ、３６ａ同士の接合面が平面形状でなくなるので、端部３５ａ、３６ａ同士の隙間へのガスの侵入が少なくなり、基板Ｇの外周縁へのガスを侵入を有効に防止できるようになる。
【００３２】
蓋体１１の内部には、互いに平行に配置された複数本の導波管５０が形成されている。導波管５０は、断面形状が方形状のいわゆる方形導波管である。また導波管５０の内部には、例えばＡｌ２Ｏ３、石英、フッ素樹脂などの誘電体が充填されている。導波管５０には、処理容器１０の外部に設けられたマイクロ波供給装置５１で発生させられた例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波が導入される。
【００３３】
蓋体１１の下面には、複数のスロット５５を有するスロットアンテナ５６になっている。また、スロットアンテナ５６の下面には、各スロット５５に対応する複数枚の誘電体５７が取り付けられている。各誘電体５７は、例えば石英ガラス、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、サファイア、ＳｉＮ、セラミックス等からなる。
【００３４】
処理容器１０内の上部には、シャワープレート６０が設けられている。このシャワープレート６０は、例えば石英管、アルミナ管などからなる中空の管材で構成されている。図示はしないが、シャワープレート６０には、ステージ１２上の基板Ｇに対して処理ガスを供給する複数の開口部が分布して設けられている。シャワープレート６０には、処理容器１０の外部に配置された処理ガス供給源６１が接続されている。処理ガス供給源６１には、処理ガスとして例えばシランガス、ＴＥＯＳ、窒素、Ａｒ、酸素などが貯留されている。この処理ガス供給源６１からシャワープレート６０内に処理ガスが導入され、処理容器１０内に均一に分散された状態で、処理ガスが供給される。
【００３５】
さて、以上のように構成された本発明の第１の実施の形態にかかるプラズマ処理装置１において、基板Ｇに対し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。先ず、開口部２６が開かれ、基板Ｇが処理容器１０の内部に搬入される。そして、図５に示すように、待機位置に下降させられたステージ１２の上方に基板Ｇが保持される。
【００３６】
こうして基板Ｇが搬入された後、昇降機構１４の稼動により、ステージ１２は待機位置から処理位置に向けて上昇させられる。この上昇の途中、先ず、基板Ｇがステージ１２上に受け渡される。なおこの場合、基板Ｇは、ステージ１２の上面中央部に形成された凹部６５に載置される。また、基板Ｇは、凹部６５に設けられた突起６６によって位置決めされる。
【００３７】
こうして基板Ｇがステージ１２上に受け渡された後、更にステージ１２が上昇されて、図６に示すように、ステージ１２の上面に設けられた各テーパーピン４５が、各マスク部材３５、３６に設けられた円形状ガイド孔４０および長孔形状ガイド孔４１にそれぞれ下から挿入される。これにより、円錐形状に形成されたテーパーピン４５の上半部４５’に沿って各マスク部材３５、３６が移動し、マスク３１の位置決めが行われる。こうしてマスク３１の位置決めが行われることにより、ステージ１２上に載置された基板Ｇの外周縁部分がマスク３１で覆われた状態となる。
【００３８】
この場合、保持部材３０上に載せられた状態では、マスク３１は保持部材３０上において水平方向に移動自在に保持されている。このため、このようにステージ１２の上面に設けられた各テーパーピン４５が、各マスク部材３５、３６に設けられた円形状ガイド孔４０および長孔形状ガイド孔４１にそれぞれ挿入されることにより、各マスク部材３５、３６は、ステージ１２上において所定の位置に円滑に移動させられる。こうして、マスク３１が正確に位置決めされ、マスク３１によって例えば基板Ｇの外周縁に対して例えば１〜２ｍｍ程度の精度で基板Ｇの外周縁を正確に覆うことが可能となる。
【００３９】
そして、昇降機構１４の稼動によってステージ１２が処理位置まで上昇させられると、図７に示すように、マスク３１は保持部材３０上から持ち上げられ、ステージ１２上に位置決めされて支持された状態となる。
【００４０】
その後、シャワープレート６０から処理容器１０内に均一に分散された状態で処理ガスが供給される。更に、導波管５０から例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波が複数枚の誘電体５７を介して処理容器１０内に導入される。こうして、処理容器２内において処理ガスがプラズマ化されて、基板Ｇの表面に対して、アモルファスシリコン成膜が行われる。
【００４１】
そして、アモルファスシリコン成膜が終了すると、処理ガスの供給とマイクロ波の導入が停止される。そして、昇降機構１４の稼動によってステージ１２が処理位置から待機位置に下降させられる。これにより、図５に示すように、マスク３１は保持部材３０上に載せられ、ステージ１２の上方に基板Ｇが保持された状態に戻る。その後、開口部２６が開かれ、基板Ｇが処理容器１０内から搬出される。
【００４２】
この第１の実施の形態にかかるプラズマ処理装置１によれば、処理容器１０とステージ１２の位置関係のずれに影響されずに、ステージ１２上においてマスク３１を正確に位置決めできるようになる。これにより、例えば基板Ｇの外周縁に対して例えば１〜２ｍｍ程度の精度で基板Ｇの外周縁に、正確に非成膜領域を形成させることができるようになる。
【００４３】
なお、図５に示したように、ステージ１２の中央部に形成された凹部６５に基板Ｇが載置されることにより、ステージ１２上に保持したマスク３１の裏面が基板Ｇの上面に接触するのを防止することができる。これにより、例えば、熱膨張によって各マスク部材３５、３６の長さが変動したような場合であっても、基板Ｇの上面が各マスク部材３５、３６の裏面と擦れあうことを防止でき、基板Ｇの外周縁部分の保護が図れる。また、突起６６によって位置決めすることにより、基板Ｇを凹部６５において所定位置に保持しておくことができる。なお、この突起６６の高さによって、基板Ｇの上面と各マスク部材３５、３６の裏面との距離を調節することもできる。基板Ｇの上面と各マスク部材３５、３６の裏面との距離を調節することによって、例えば両者間の隙間へのガスの回り込みの防止、成膜の防止を図ることができ、また、基板Ｇの温度管理も容易になる。
【００４４】
次に、本発明の第２の実施の形態にかかるプラズマ処理装置２を説明する。図８は、本発明の第２の実施の形態にかかるプラズマ処理装置２を説明するための概略的な縦断面図である。図９は、図８におけるＸ−Ｘ断面図である。なお、既に説明した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。
【００４５】
このプラズマ処理装置２では、マスク３１を保持する保持部材が、処理容器１０内におけるガスの流れを整流するためのバッフル板７０とバッフル板用保持部材７１で構成されている。なお、保持部材（バッフル板７０およびバッフル板用保持部材７１）に対して、マスク３１が位置決めされず、かつ、水平方向に移動自在に保持されている点は、先に説明した本発明の第１の実施の形態にかかるプラズマ処理装置１と同様である。
【００４６】
バッフル板７０は、処理容器１０の内壁に固定されたバッフル板用保持部材７１の上に載せられることにより、待機位置にあるステージ１２の上方に保持された基板Ｇの更に上方にバッフル板７０が配置されている。これにより、バッフル板７０は、処理容器１０の内面に対して離脱自在に支持され、ステージ１２が待機位置から処理位置に上昇させられる際に、バッフル板７０がステージ１２上に受け渡される。
【００４７】
バッフル板用保持部材７１の上面には凸部７５が設けられており、バッフル板７０の裏面には、この凸部７５を受容する凹部７６が設けられている。バッフル板７０がバッフル板用保持部材７１の上に載せられている際には、これら凸部７５と凹部７６の係合により、バッフル板７０が、処理容器１０の内面に対して位置決めされる。
【００４８】
ステージ１２が待機位置にある場合、マスク３１はバッフル板７０の上に載せられている。しかし、マスク３１とバッフル板７０の間には、互いの位置関係を規制する機構が何ら設けられていない。このため、バッフル板７０およびバッフル板用保持部材７１に対して、マスク３１が位置決めされず、かつ、水平方向に移動自在に保持されている。
【００４９】
ステージ１２の外周縁部分には、ステージ１２の上面よりも低く形成された段部８０が形成されている。このステージ１２の上面から段部８０までの距離（深さ）Ｄは、バッフル板７０の厚さ７０ｄよりも大きく（Ｄ＞７０ｄに）設定されている。
【００５０】
図９に示すように、バッフル板用保持部材７１は、ステージ１２よりも外側にあり、バッフル板用保持部材７１は、ステージ１２の昇降移動を妨げない。バッフル板７０はステージ１２の外周縁部分に形成された段部８０に置かれるように、フレーム形状を有している。但し、バッフル板７０は、マスク３１のような複数のマスク部材３５、３６に分割されておらず、一体的に構成される。
【００５１】
バッフル板７０の外周縁７０’は、ステージ１２の外周縁１２’よりも外側に位置している。このため、ステージ１２が待機位置に下降させられた状態では、ステージ１２よりも外側において、バッフル板７０の裏面をバッフル板用保持部材７１に載せて保持することが可能である。
【００５２】
なお、バッフル板７０の外周縁７０’と処理容器１０の内壁面との間には、所定の隙間３２が形成されている。この隙間３２の大きさを調整することにより、処理容器１０内におけるガスの流れが整流されるようになっている。
【００５３】
一方、バッフル板７０の内周縁７０”は、ステージ１２の外周縁１２’よりも内側に位置し、ステージ１２の外周縁部分に形成された段部８０に置かれる位置にある。
【００５４】
さて、以上のように構成された本発明の第２の実施の形態にかかるプラズマ処理装置２においても同様に、先ず、開口部２６が開かれ、基板Ｇが処理容器１０の内部に搬入される。そして、図１０に示すように、待機位置に下降させられたステージ１２の上方に基板Ｇが保持される。
【００５５】
こうして基板Ｇが搬入された後、昇降機構１４の稼動により、ステージ１２は待機位置から処理位置に向けて上昇させられる。この上昇の途中、先ず、基板Ｇがステージ１２上に受け渡される。この場合も、基板Ｇは、ステージ１２の中央部に形成された凹部６５に載置される。また、基板Ｇは、凹部６５に設けられた突起６６によって位置決めされる。
【００５６】
こうして基板Ｇがステージ１２上に受け渡された後、更にステージ１２が上昇されて、図１１に示すように、ステージ１２の上面に設けられた各テーパーピン４５が、各マスク部材３５、３６に設けられた円形状ガイド孔４０および長孔形状ガイド孔４１にそれぞれ下から挿入される。これにより、円錐形状に形成されたテーパーピン４５の上半部４５’に沿って各マスク部材３５、３６が移動し、マスク３１の位置決めが行われる。こうしてマスク３１の位置決めが行われることにより、ステージ１２上に載置された基板Ｇの外周縁部分がマスク３１で覆われた状態となる。
【００５７】
この場合、マスク３１はバッフル板７０上において水平方向に移動自在に保持されている。このため、このようにステージ１２の上面に設けられた各テーパーピン４５が、各マスク部材３５、３６に設けられた円形状ガイド孔４０および長孔形状ガイド孔４１にそれぞれ挿入されることにより、各マスク部材３５、３６は、ステージ１２上において所定の位置に円滑に移動させられる。こうして、マスク３１が正確に位置決めされ、マスク３１によって例えば基板Ｇの外周縁に対して例えば１〜２ｍｍ程度の精度で基板Ｇの外周縁を正確に覆うことが可能となる。
【００５８】
こうしてマスク３１が正確に位置決めされてステージ１２の上面に受け渡された後、次に、バッフル板７０の裏面がステージ１２の外周縁部分に形成された段部８０によって持ち上げられ、バッフル板７０がステージ１２上に受け渡される。なお、上述したように段部８０の深さＤがバッフル板７０の厚さ７０ｄよりも大きいので、このようにバッフル板７０がステージ１２上に受け渡された際には、バッフル板７０の上面とマスク３１の裏面は離れた状態となる。
【００５９】
そして、昇降機構１４の稼動によってステージ１２が処理位置まで上昇させられると、図１２に示すように、ステージ１２上に位置決めされて支持されたマスク３１の外側に、バッフル板７０が配置された状態となる。
【００６０】
その後、シャワープレート６０から処理容器１０内に均一に分散された状態で処理ガスが供給される。更に、導波管５０から例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波が複数枚の誘電体５７を介して処理容器１０内に導入される。こうして、処理容器２内において処理ガスがプラズマ化されて、基板Ｇの表面に対して、アモルファスシリコン成膜が行われる。
【００６１】
そして、アモルファスシリコン成膜が終了すると、処理ガスの供給とマイクロ波の導入が停止される。そして、昇降機構１４の稼動によってステージ１２が処理位置から待機位置に下降させられる。これにより、図１０に示すように、バッフル板７０がバッフル板用保持部材７１の上に載せられ、マスク３１はバッフル板７０の上に載せられ、ステージ１２の上方に基板Ｇが保持された状態に戻る。その後、開口部２６が開かれ、基板Ｇが処理容器１０内から搬出される。
【００６２】
この第２の実施の形態にかかるプラズマ処理装置２によれば、先に説明した第１の実施の形態にかかるプラズマ処理装置１と同様に、処理容器１０とステージ１２の位置関係のずれに影響されずに、ステージ１２上においてマスク３１を正確に位置決めできるようになる。これにより、例えば基板Ｇの外周縁に対して例えば１〜２ｍｍ程度の精度で基板Ｇの外周縁に、正確に非成膜領域を形成させることができるようになる。
【００６３】
加えて、この第２の実施の形態にかかるプラズマ処理装置２によれば、バッフル板７０が処理容器１０の内面に対して位置決めされているので、バッフル板７０の外周と処理容器１０の内面との隙間を一定にでき、処理容器１０内におけるガスの流れを好適に整流できるようになる。また、マスク３１とバッフル板７０が別の構成部材であり、しかも、処理位置ではバッフル板７０の上面とマスク３１の裏面が離れた状態であるため、マスク３１とバッフル板７０の熱膨張率が異なっていても、マスク３１とバッフル板７０の間でストレスが発生しない。また、バッフル板７０に生じた熱膨張がマスク３１に影響せず、ステージ１２上において位置決めされたマスク３１の位置を正確に保つことができる。例えばマスク３１の材質がアルミナ（熱膨張係数７〜８×１０−６／℃）であり、バッフル板７０の材質がアルミ（熱膨張係数２３〜２４×１０−６／℃）であっても、両者間の熱膨張率の相違によるマスク３１の位置ずれが回避される。
【００６４】
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。
【００６５】
例えば、図４（ａ）、（ｂ）では、各マスク部材３５、３６の端部３５ａ、３６ａにおいて、一方に凸部３５ａ’、他方に凹部３６ａ’を設けた例を説明したが、図１３に示すように、マスク部材３５、３６の端部３５ａ、３６ａにおいて、凸部３５ａ’と凹部３６ａ’を設けなくても良い。このように凸部３５ａ’と凹部３６ａ’を省略した場合であっても、各マスク部材３５、３６の長手方向の端部３５ａ、３６ａが、上下に互いに重なり合うように配置されていれば、熱膨張によって各マスク部材３５、３６の長さが変動した場合であっても、各マスク部材３５、３６の長手方向の端部３５ａ、３６ａは常に重なり合った状態を維持する。
【００６６】
また、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。
【００６７】
以上の実施の形態では、マイクロ波を用いたプラズマ処理を例にとって説明したが、これに限定されず、高周波電圧を用いたプラズマ処理についても本発明を適用できるのは勿論である。また、本発明のプラズマ処理で処理される基板は、半導体ウェハ、有機ＥＬ基板、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）用の基板等のいずれのものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、ＬＣＤ基板や半導体の製造分野などで行われるプラズマ処理に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるプラズマ処理装置を説明するための概略的な縦断面図である。
【図２】（ａ）は、図１におけるＸ−Ｘ断面図である。（ｂ）は、図２（ａ）におけるＸ−Ｘ拡大断面図であり、ステージ上にマスクが支持された状態を示している。
【図３】マスクの説明図である。
【図４】各マスク部材の長手方向の端部の説明図である。（ａ）は、端部同士を離した状態の斜視図であり、（ｂ）は、端部同士を重ねた状態の平面図である。
【図５】ステージが待機位置に下降させられた状態におけるステージ、基板、マスクの位置関係の説明図である。
【図６】ステージ上にマスクが受け渡される状態におけるステージ、基板、マスクの位置関係の説明図である。
【図７】ステージが処理位置に上昇させられた状態におけるステージ、基板、マスクの位置関係の説明図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態にかかるプラズマ処理装置を説明するための概略的な縦断面図である。
【図９】図８におけるＸ−Ｘ断面図である。
【図１０】ステージが待機位置に下降させられた状態におけるステージ、基板、マスク、バッフル板の位置関係の説明図である。
【図１１】ステージ上にマスクが受け渡される状態におけるステージ、基板、マスク、バッフル板の位置関係の説明図である。
【図１２】ステージが処理位置に上昇させられた状態におけるステージ、基板、マスク、バッフル板の位置関係の説明図である。
【図１３】変形例にかかる各マスク部材の長手方向の端部の説明図である。
【符号の説明】
【００７０】
Ｇ  基板
１、２  プラズマ処理装置
１０  処理容器
１１  蓋体
１２  ステージ
１４  昇降機構
２０  排気装置
２５  ゲートバルブ
２６  開口部
３０  保持部材
３１  マスク
３５、３６  マスク部材
４０  円形状ガイド孔
４１  長孔形状ガイド孔
４５  テーパーピン
５０  導波管
５１  マイクロ波供給装置
５５  スロット
５６  スロットアンテナ
５７  誘電体
６０  シャワープレート
６１  処理ガス供給源
７０  バッフル板（保持部材）
７１  バッフル板用保持部材
【図１】
2009147171.tif 000003
【図２】
2009147171.tif 000004
【図３】
2009147171.tif 000005
【図４】
2009147171.tif 000006
【図５】
2009147171.tif 000007
【図６】
2009147171.tif 000008
【図７】
2009147171.tif 000009
【図８】
2009147171.tif 000010
【図９】
2009147171.tif 000011
【図１０】
2009147171.tif 000012
【図１１】
2009147171.tif 000013
【図１２】
2009147171.tif 000014
【図１３】
2009147171.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成20年9月19日(2008.9.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
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）処理をガラス基板（以下「基板」という）Ｇに対して行うプラズマ処理装置１に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるプラズマ処理装置１を説明するための概略的な縦断面図である。図２（ａ）は、図１におけるＸ−Ｘ断面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＹ−Ｙ拡大断面図であり、ステージ１２上にマスク３１が支持された状態を示している。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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるプラズマ処理装置を説明するための概略的な縦断面図である。
【図２】（ａ）は、図１におけるＸ−Ｘ断面図である。（ｂ）は、図２（ａ）におけるＹ−Ｙ拡大断面図であり、ステージ上にマスクが支持された状態を示している。
【図３】マスクの説明図である。
【図４】各マスク部材の長手方向の端部の説明図である。（ａ）は、端部同士を離した状態の斜視図であり、（ｂ）は、端部同士を重ねた状態の平面図である。
【図５】ステージが待機位置に下降させられた状態におけるステージ、基板、マスクの位置関係の説明図である。
【図６】ステージ上にマスクが受け渡される状態におけるステージ、基板、マスクの位置関係の説明図である。
【図７】ステージが処理位置に上昇させられた状態におけるステージ、基板、マスクの位置関係の説明図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態にかかるプラズマ処理装置を説明するための概略的な縦断面図である。
【図９】図８におけるＸ−Ｘ断面図である。
【図１０】ステージが待機位置に下降させられた状態におけるステージ、基板、マスク、バッフル板の位置関係の説明図である。
【図１１】ステージ上にマスクが受け渡される状態におけるステージ、基板、マスク、バッフル板の位置関係の説明図である。
【図１２】ステージが処理位置に上昇させられた状態におけるステージ、基板、マスク、バッフル板の位置関係の説明図である。
【図１３】変形例にかかる各マスク部材の長手方向の端部の説明図である。