JP2000277489A - プラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬送に要する時間を短くして複数の基板を同
時に処理できるプラズマ処理装置を提供する。 【解決手段】 基板１は搬送トレー２上に載置された状
態で、第１の真空予備室４、処理室５および第２の真空
予備室１３に搬送される。処理室５には複数の可動チャ
ンバー６，１１を備え、可動チャンバー６，１１と搬送
トレー２とを密着させることで複数のプラズマ処理室
７，１２を構成する。複数のプラズマ処理室７，１２で
は連続して異なるプラズマ処理を行うことができる。ま
た、第１および第２の真空予備室４，１３には、複数の
可動チャンバー１４の数と同数の基板１を搬入できるよ
うにし、複数のプラズマ処理室１５で同時に同様のプラ
ズマ処理を行うこともできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ処理装置
に関するもので、特に複数の基板を同時に処理できるプ
ラズマ処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピューター等のＯＡ（Ｏ
ｆｆｉｃｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）機器の普及に伴
い、表示装置の小型化および低消費電力化等の要求が高
まっている。このような要求を満たす表示装置として
は、液晶を用いた液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙ
ｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）が最も広く用いら
れている。

【０００３】また、近年では、液晶表示装置に対してさ
らなる大画面化、高精細化および低価格化が望まれてい
る。このような大画面化および高精細化された液晶表示
装置を実現するためには、液晶表示装置を構成するガラ
ス基板の大型化技術および微細加工技術が必要となる。
微細加工を実現する方法としては、プラズマ処理による
ドライエッチング技術を挙げることができる。

【０００４】図３に従来のプラズマ処理装置を示す。図
３は従来のプラズマ処理装置を平面から見たときの断面
図である。

【０００５】従来のプラズマ処理装置では、図３に示す
ように、基板５１が第１の搬送手段５２によって真空予
備室５３に搬送される。次に、真空室５４にある第２の
搬送手段５５により、図３においては３つある処理室５
６のうちのいずれかに基板５１が搬送され、処理ガスを
導入して電極５７によってプラズマ化し、このプラズマ
によって加工される。

【０００６】加工後は、第２の搬送手段５５によって基
板５１が処理室５６から真空室５４および真空予備室５
３に搬送され、第１の搬送手段５２によってプラズマ処
理装置外に排出される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プラズマ処理装置では、真空室５４内では基板５１を１
枚ずつ搬送することになるので、１つの処理室５６に基
板５１を搬送してから、次の基板５１を別の処理室５６
に搬送する必要があり、搬送に要する時間が装置全体の
処理能力を律速してしまうという問題がある。これを解
決するためには、例えば搬送手段を複数配置するという
方法も考えられるが、搬送系に要する費用の上昇を招く
という問題がある。

【０００８】また、例えば処理室５６でエッチングを行
った後、酸素ガスプラズマによるアッシング処理を行う
ような場合、アッシング処理用に別のプラズマ処理装置
を用意するか、または同一装置内のアッシング処理用に
準備した別の処理室５６に第２の搬送手段５５によって
基板５１を搬送する必要がある。したがって、別のプラ
ズマ処理装置の費用が必要になる、または装置内での基
板５１の搬送が増えて装置全体の処理能力が低下する。

【０００９】本発明は、以上のような従来の問題点に鑑
みなされたものであって、搬送に要する時間を短くして
複数の基板を同時に処理できるプラズマ処理装置を提供
することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の請求項１記載のプラズマ処理装置は、
処理中は常時真空状態に保たれる処理室と、前記処理室
に基板を搬入するために真空状態とする第１の真空予備
室と、装置本体から基板を搬出するために大気解放する
第２の真空予備室と、を備えたプラズマ処理装置におい
て、基板は搬送トレー上に載置された状態で、前記第１
の真空予備室、前記処理室および前記第２の真空予備室
に搬送されるとともに、前記処理室には複数の可動チャ
ンバーを備え、前記可動チャンバーと前記搬送トレーと
を密着させることで複数のプラズマ処理室を構成するこ
とを特徴としている。

【００１１】請求項２記載のプラズマ処理装置は、請求
項１記載のプラズマ処理装置において、前記複数のプラ
ズマ処理室で連続して異なるプラズマ処理を行うことを
特徴としている。

【００１２】請求項３記載のプラズマ処理装置は、請求
項１記載のプラズマ処理装置において、前記第１および
第２の真空予備室には、前記複数の可動チャンバーの数
と同数の基板を搬入でき、前記複数のプラズマ処理室で
同時に同様のプラズマ処理を行うことを特徴としてい
る。

【００１３】本発明の請求項１記載のプラズマ処理装置
によれば、基板を搬送トレー上に載置した状態でベルト
コンベアー等で直線的に搬送することにより、基板の大
型化にも対応できるとともに、搬送律速による処理能力
の低下を防ぐことができる。さらには搬送機構が簡単で
あるため、搬送機構に要する費用を低減させることがで
きる。また、処理室には複数の可動チャンバーを備え、
可動チャンバーと搬送トレーとを密着させることで複数
のプラズマ処理室を構成することにより、大幅に処理能
力を向上させることができる。

【００１４】請求項２記載のプラズマ処理装置によれ
ば、同一装置内で例えばエッチングとアッシングという
異なるプラズマ処理を連続して高効率で行うことができ
る。

【００１５】請求項３記載のプラズマ処理装置によれ
ば、第１および第２の真空予備室には複数の可動チャン
バーの数と同数の基板を搬入でき、複数のプラズマ処理
室で同時に同様のプラズマ処理を行うことにより、同様
のプラズマ処理を高効率で行うことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１および図２を用いて、本発明
の実施の形態について説明する。

【００１７】（実施の形態１）図１は、実施の形態１に
係るプラズマ処理装置を側面から見たときの断面図であ
る。

【００１８】まず、図１（ａ）に示すように、例えばエ
ッチング処理される基板１を搬送トレー２に乗せ、ベル
トコンベアー３によって搬送し、第１の真空予備室４に
搬入する。基板１としては、液晶表示装置を構成するた
めのガラス基板等を用いる。また、搬送トレー２として
は、Ａｌ等の金属を用いる。搬送トレー２は、プラズマ
処理室の下部電極を兼ねるため、導電性の金属、好まし
くはＡｌを用いる。

【００１９】第１の真空予備室４を０．１Ｔｏｒｒ程度
の真空状態にした後、基板１を搬送トレー２に乗せたま
ま処理室５に搬入する。処理室５は、常時真空状態にし
ておく。この処理室５への搬入に連動して、次に処理す
る基板１を第１の真空予備室４に搬入する。

【００２０】基板１を乗せた搬送トレー２を第１の可動
チャンバー６の下まで搬送したら、図１（ｂ）に示すよ
うに、第１の可動チャンバー６を下降させて搬送トレー
２と第１の可動チャンバー６とを密着させ、搬送トレー
２と第１の可動チャンバー６とで囲まれた第１のプラズ
マ処理室７を構成する。このとき、次に処理する基板１
を搬入した第１の真空予備室４を真空状態にする。第１
の可動チャンバー６は、チャンバーをグランド電位にす
るため、導電性の金属、好ましくはＡｌを用いる。

【００２１】そして、高周波電源８によって上部電極９
に高周波電力を印加し、処理ガスをプラズマ１０化して
エッチング処理を行う。尚、処理ガスは図示しないガス
導入管を使って第１のプラズマ処理室７に導入する。

【００２２】エッチング処理終了後、図１（ａ）に示す
ように、第１の可動チャンバー６を上昇させ、基板１を
乗せた搬送トレー２を第２の可動チャンバー１１の下ま
で搬送し、図１（ｂ）に示すように、第２の可動チャン
バー１１を下降させて搬送トレー２と第２の可動チャン
バー１１とを密着させ、搬送トレー２と第２の可動チャ
ンバー１１とで囲まれた第２のプラズマ処理室１２を構
成する。この動作に連動して、次に処理する基板１を乗
せた搬送トレー２を第１の可動チャンバー６の下まで搬
送し、第１のプラズマ処理室７を構成する。さらにこの
とき、これらの動作に連動して、次の次に処理する基板
１を第１の真空予備室４に搬入するようにすれば、連続
して処理を続けていくことができる。これ以降、次の次
に処理する基板１に関する記載は省略する。第２の可動
チャンバー１１は、第１の可動チャンバー６と同様に、
チャンバーをグランド電位にするため、導電性の金属、
好ましくはＡｌを用いる。

【００２３】そして、高周波電源８によって上部電極９
に高周波電力を印加し、処理ガスをプラズマ１０化して
アッシング処理を行う。尚、処理ガスは図示しないガス
導入管を使って第２のプラズマ処理室１２に導入する。
このとき、次に処理する基板１に対しては、第１のプラ
ズマ処理室７でエッチング処理を行う。

【００２４】アッシング処理終了後、図１（ａ）に示す
ように、第２の可動チャンバー１１を上昇させ、基板１
を乗せた搬送トレー２を０．１Ｔｏｒｒ程度の真空状態
にしておいた第２の真空予備室１３に搬入する。この動
作に連動して、次に処理する基板１を乗せた搬送トレー
２を第２の可動チャンバー１１の下まで搬送し、第２の
プラズマ処理室１２を構成する。

【００２５】そして、第２の真空予備室１３を大気解放
し、基板１を乗せた搬送トレー２を装置外に搬出し、一
連の処理を終了する。このとき、次に処理する基板１に
対しては、第２のプラズマ処理室１２でアッシング処理
を行って、第２の真空予備室１３に搬入する。

【００２６】以上のように、本実施の形態によれば、複
数の基板に対して同時に異なるプラズマ処理を連続して
行うことができる。本実施の形態では、２つの異なるプ
ラズマ処理を行う場合について説明したが、３つ以上の
異なるプラズマ処理を行う場合には、可動チャンバーの
数を増やすことで容易に実現することができる。

【００２７】ここで、本実施の形態のプラズマ処理装置
と、単に複数のチャンバーを直線的に連結したもの（以
下、連結チャンバーという）との相違点について、エッ
チングとアッシングという異なるプラズマ処理を連続し
て行う場合を例にして説明する。

【００２８】まず、連結チャンバーでは、基板を複数の
チャンバー間で搬送する際に、エッチング終了後のチャ
ンバー内の残留ガスが、アッシングを行うためのチャン
バー内に流入してしまうという問題がある。この場合、
残留ガスの種類によっては、アッシング時に残留ガスの
成分が基板に再付着してしまう。

【００２９】これに対して、本実施の形態のプラズマ処
理装置では、例えば第１の可動チャンバー６と搬送トレ
ー２とで構成する第１のプラズマ処理室７内でのエッチ
ング処理時に、処理室５内を窒素ガスで０．１〜０．２
Ｔｏｒｒ程度でパージしておくことで、処理室５と第１
のプラズマ処理室７との間で圧力差を設け、第１のプラ
ズマ処理室７内の残留ガスが第２のプラズマ処理室１２
内に入ることを防ぐことができる。

【００３０】このように、本実施の形態は、処理室を二
重構造とすることで、例えばエッチングとアッシングと
いう異なるプラズマ処理を同一装置内で連続して高効率
で行うことができる。

【００３１】（実施の形態２）図２は、実施の形態２に
係るプラズマ処理装置を側面から見たときの断面図であ
る。

【００３２】まず、図２（ａ）に示すように、例えばエ
ッチング処理される２枚の基板１を別々の搬送トレー２
に乗せ、ベルトコンベアー３によって搬送し、第１の真
空予備室４に搬入する。基板１としては、液晶表示装置
を構成するためのガラス基板等を用いる。また、搬送ト
レー２としては、Ａｌ等の金属を用いる。搬送トレー２
は、プラズマ処理室の下部電極を兼ねるため、導電性の
金属、好ましくはＡｌを用いる。

【００３３】第１の真空予備室４を０．１Ｔｏｒｒ程度
の真空状態にした後、２枚の基板１を別々の搬送トレー
２に乗せたまま処理室５に搬入する。処理室５は、常時
真空状態にしておく。この処理室５への搬入に連動し
て、次に処理する２枚の基板１を第１の真空予備室４に
搬入する。

【００３４】２枚の基板１を乗せた別々の搬送トレー２
をそれぞれ可動チャンバー１４の下まで搬送したら、図
２（ｂ）に示すように、可動チャンバー１４を下降させ
て搬送トレー２と可動チャンバー１４とを密着させ、搬
送トレー２と可動チャンバー１４とで囲まれたプラズマ
処理室１５を２つ構成する。このとき、次に処理する２
枚の基板１を搬入した第１の真空予備室４を真空状態に
する。可動チャンバー１４は、チャンバーをグランド電
位にするため、導電性の金属、好ましくはＡｌを用い
る。

【００３５】そして、高周波電源８によって上部電極９
に高周波電力を印加し、処理ガスをプラズマ１０化して
２枚の基板１に同時にエッチング処理を行う。尚、処理
ガスは図示しないガス導入管を使ってプラズマ処理室１
５に導入する。

【００３６】エッチング処理終了後、図２（ａ）に示す
ように、可動チャンバー１４を上昇させ、２枚の基板１
を乗せた別々の搬送トレー２を０．１Ｔｏｒｒ程度の真
空状態にしておいた第２の真空予備室１３に搬入する。
この動作に連動して、次に処理する２枚の基板１を乗せ
た別々の搬送トレー２を可動チャンバー１４の下まで搬
送し、プラズマ処理室１５を構成する。さらにこのと
き、これらの動作に連動して、次の次に処理する２枚の
基板１を第１の真空予備室４に搬入するようにすれば、
連続して処理を続けていくことができる。これ以降、次
の次に処理する２枚の基板１に関する記載は省略する。

【００３７】そして、第２の真空予備室１３を大気解放
し、２枚の基板１を乗せた別々の搬送トレー２を装置外
に搬出し、一連の処理を終了する。このとき、次に処理
する２枚の基板１に対しては、２つのプラズマ処理室１
５で同時にエッチング処理を行って、第２の真空予備室
１３に搬入する。

【００３８】以上のように、本実施の形態によれば、複
数の基板に対して同時に同様のプラズマ処理を行うこと
ができる。本実施の形態では、２枚の基板に対して同時
に同様のプラズマ処理を行う場合について説明したが、
３枚以上の基板に対して同時に同様のプラズマ処理を行
う場合には、可動チャンバーの数を増やすとともに、第
１および第２の真空予備室に搬入できる基板の数を可動
チャンバーの数と等しくすることで容易に実現すること
ができる。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明のように、本発明の請求項１
記載のプラズマ処理装置によれば、基板を搬送トレー上
に載置した状態でベルトコンベアー等で直線的に搬送す
ることにより、基板の大型化にも対応できるとともに、
搬送律速による処理能力の低下を防ぐことができる。さ
らには搬送機構が簡単であるため、搬送機構に要する費
用を低減させることができる。また、処理室には複数の
可動チャンバーを備え、可動チャンバーと搬送トレーと
を密着させることで複数のプラズマ処理室を構成するこ
とにより、大幅に処理能力を向上させることができる。

【００４０】請求項２記載のプラズマ処理装置によれ
ば、同一装置内で例えばエッチングとアッシングという
異なるプラズマ処理を連続して高効率で行うことができ
る。

【００４１】請求項３記載のプラズマ処理装置によれ
ば、第１および第２の真空予備室には複数の可動チャン
バーの数と同数の基板を搬入でき、複数のプラズマ処理
室で同時に同様のプラズマ処理を行うことにより、同様
のプラズマ処理を高効率で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１に係るプラズマ処理装置を側面か
ら見たときの断面図である。

【図２】実施の形態２に係るプラズマ処理装置を側面か
ら見たときの断面図である。

【図３】従来のプラズマ処理装置を平面から見たときの
断面図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 搬送トレー ３ ベルトコンベアー ４ 第１の真空予備室 ５ 処理室 ６ 第１の可動チャンバー ７ 第１のプラズマ処理室 ８ 高周波電源 ９ 上部電極 １０ プラズマ １１ 第２の可動チャンバー １２ 第２のプラズマ処理室 １３ 第２の真空予備室 １４ 可動チャンバー １５ プラズマ処理室 ５１ 基板 ５２ 第１の搬送手段 ５３ 真空予備室 ５４ 真空室 ５５ 第２の搬送手段 ５６ 処理室 ５７ 電極

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理中は常時真空状態に保たれる処理室
   と、 前記処理室に基板を搬入するために真空状態とする第１
   の真空予備室と、 装置本体から基板を搬出するために大気解放する第２の
   真空予備室と、を備えたプラズマ処理装置において、 基板は搬送トレー上に載置された状態で、前記第１の真
   空予備室、前記処理室および前記第２の真空予備室に搬
   送されるとともに、 前記処理室には複数の可動チャンバーを備え、前記可動
   チャンバーと前記搬送トレーとを密着させることで複数
   のプラズマ処理室を構成することを特徴とするプラズマ
   処理装置。
2. 【請求項２】 前記複数のプラズマ処理室で連続して異
   なるプラズマ処理を行うことを特徴とする請求項１記載
   のプラズマ処理装置。
3. 【請求項３】 前記第１および第２の真空予備室には、
   前記複数の可動チャンバーの数と同数の基板を搬入で
   き、前記複数のプラズマ処理室で同時に同様のプラズマ
   処理を行うことを特徴とする請求項１記載のプラズマ処
   理装置。