プラズマ処理装置
【課題】マイクロ波放電プラズマを用いてウエハーの周縁部を処理するプラズマ処理装置を提供する。
【解決手段】導波管の開口に放電管７が装着される。放電管の導波管から外側に露出する部分にスリット８が形成される。導波管に、放電管を取り囲むブロック９が取り付けられる。ブロックは、プラズマ生成室１０、第１の通路１１および第２の通路１２を有する。第１の通路の開口に放電管が収容され、第２の通路の開口はウエハー挿入口１２ａをなす。ブロックは、ガス供給管路１３およびガス排出管路１４を有する。ブロックの前方にターンテーブル１７が配置される。ターンテーブルの上に置かれたウエハー１６を被覆する被覆プレート２８と、被覆プレートを上下に移動させるアクチュエータ２３が備えられる。
【解決手段】導波管の開口に放電管７が装着される。放電管の導波管から外側に露出する部分にスリット８が形成される。導波管に、放電管を取り囲むブロック９が取り付けられる。ブロックは、プラズマ生成室１０、第１の通路１１および第２の通路１２を有する。第１の通路の開口に放電管が収容され、第２の通路の開口はウエハー挿入口１２ａをなす。ブロックは、ガス供給管路１３およびガス排出管路１４を有する。ブロックの前方にターンテーブル１７が配置される。ターンテーブルの上に置かれたウエハー１６を被覆する被覆プレート２８と、被覆プレートを上下に移動させるアクチュエータ２３が備えられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円板状の被処理物の周縁部にマイクロ波放電プラズマを照射し、該周縁部をプラズマ処理するプラズマ処理装置に関し、特に、マイクロ波放電プラズマをウエハーの周縁部に照射し、該周縁部に残った余分な被膜やパーティクルを除去するプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の製造工程においては、エッチング工程に先立って、ウエハーの表面が、フォトレジスト等の被膜によってコーティングされるとともに、ウエハー表面におけるエッチングすべき部分のコーティングが除去されて下位層が露出せしめられる。その後、エッチング工程において、ウエハーは、プラズマ処理チャンバ内のステージの上に配置され、生成されたプラズマによって、ウエハー表面の露出した領域がエッチング処理される。
【０００３】
このエッチング処理の間に、ウエハーの周縁部の表裏両面に、エッチングによって発生する副産物（例えば、炭素、酸素、窒素およびフッ素等からなるポリマー）が集まりやすい。この場合、エッチングに用いられるプラズマはウエハーの周縁部に到達しにくく、その結果、ウエハーの周縁部の表裏両面にこれらの副産物が堆積され、パーティクルとして残る。加えて、ウエハーの周縁部には、余分なコーティングの被膜が除去されずに残ってしまう。
【０００４】
ところが、このウエハー周縁部にコーティングの被膜や堆積するパーティクルを放置しておくと、それ以後の工程において、半導体素子に深刻な損傷を引き起こす要因となるため、これらを確実に除去しておかねばならない。
【０００５】
このため、ウエハーの周縁部から余分な被膜やパーティクルを除去する装置がこれまでに提案されている。例えば、チャンバの内部に配置されたステージを経てウエハーに高周波を印加するようにカソードを設けて、ステージの外周縁でウエハーの周縁より低い位置にリング状の下部アノードを設けると共に、ステージ上方にリング状の上部アノードを、リング状の下部アノードに対向するように配置し、ウエハー周縁端とリング状の上部アノードとの間、およびウエハー周縁端とリング状の下部アノードとの間を同時に放電させて発生するプラズマを用いて、ウエハー周縁の上面から底面にわたる領域を連続的にエッチングする構成とされた装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００６】
また、プラズマ処理チャンバと、プラズマ処理チャンバ内に配置され、その上にウエハーが置かれるウエハー支持台と、ウエハー支持台に対向して配置されたガス分配プレートとを備え、ウエハー支持台は、下側誘電体リングによって電気的に絶縁された下側エッジ電極によって取り囲まれ、ガス分配プレートは、上側誘電体リングによって電気的に絶縁された上側エッジ電極によって取り囲まれ、さらに、上側エッジ電極にはＲＦ電源が接続され、下側エッジ電極が接地され、上側および下側エッジ電極間に発生したプラズマによって、ウエハーの周縁部をプラズマ処理する構成とされた装置が知られている（特許文献２参照）。
【０００７】
これらの従来の装置は、電極間に生じたＲＦ電界を用いてプラズマを生成する容量結合型プラズマを用いるので、１Ｔｏｒｒ以下の低圧雰囲気を必要とする。したがって、プラズマ処理室（チャンバ）内を低圧状態に維持すべく、高価で大型の真空排気装置等が必要とされ、その結果、装置の構成が複雑となり、装置の製造コストおよび運転コストがかかるという問題があった。
【０００８】
これに対し、マイクロ波放電プラズマは、大気圧中においても安定的に発生させることができ、よって、これを用いてプラズマ処理を行えば、高価で大型の真空排気装置等は不要となる。しかしながら、従来技術においては、マイクロ波放電プラズマを用いてウエハーの周縁部を処理することができる装置は存在しなかった。
【０００９】
【特許文献１】再公表特許第WO２００４／１００２４７号公報
【特許文献２】国際公開第WO２００７／０３８５８０号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の課題は、マイクロ波放電プラズマを用いてウエハーの周縁部を処理す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】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は、円板状の被処理物の周縁部にマイクロ波放電プラズマを照射し、該周縁部をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、マイクロ波が導入される扁平な矩形状断面の導波管と、マイクロ波発生源と、前記マイクロ波発生源から前記導波管にマイクロ波を供給するマイクロ波供給路と、を備え、前記導波管の一の側壁にはマイクロ波の伝播方向に沿って縦長の開口が形成されており、さらに、前記導波管の開口に装着され、該開口に沿ってのびる誘電体製の放電管を備え、前記放電管における前記導波管に対向しない壁部分には、前記開口に沿って縦長のスリットが形成されており、さらに、前記導波管の前記放電管を備えた側壁に取り付けられて前記放電管を取り囲むブロックを備え、前記ブロックは、前記ブロックの内部に形成され、前記放電管に沿ってのびるプラズマ生成室と、前記導波管の側壁に対向する第１の面、および前記第１の面の反対側に位置する第２の面と、前記プラズマ生成室から前記ブロックの内部にのびて前記第１の面に開口するスロット状断面の第１の通路と、前記プラズマ生成室から前記ブロックの内部にのびて前記第２の面に開口するスロット状断面の第２の通路と、を有し、前記第１の通路の開口に前記放電管が収容されるとともに、前記第２の通路の開口は被処理物挿入口をなし、前記ブロックは、さらに、前記プラズマ生成室にガスを供給するガス供給管路、および前記プラズマ生成室からガスを排出するガス排出管路を有しており、さらに、反応ガス供給源と、前記反応ガス供給源および前記ガス供給管路を接続する反応ガス供給管と、前記ブロックの被処理物挿入口の前方に配置され、前記被処理物がその上に置かれる円形のターンテーブルと、前記ターンテーブルの裏面に突設された回転軸に連結されたモータと、前記ターンテーブルの上に置かれた前記被処理物を被覆する被覆プレートと、前記被覆プレートを上下に移動させて、前記被処理物をこれとの間に隙間を伴って被覆する閉鎖位置と、前記被処理物から離れた開放位置とをとらせる被覆プレート移動機構と、を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置を構成したものである。
【００１２】
上記構成において、好ましくは、前記導波管における前記ブロックが取り付けられた部分が、全体として、前記ブロックの第２の面が内側になるように湾曲し、前記ターンテーブルの回転軸に垂直な面上への射影において、前記導波管、前記放電管、および前記ブロックのプラズマ生成室は、前記ターンテーブルの中心を中心とする同心円の円周上にそれぞれ位置する一方、前記ブロックの前記第２の面が、前記被処理物よりも小さい曲率で湾曲している。
【００１３】
また好ましくは、前記被処理物を前記ターンテーブルまで搬送し、前記被処理物の一部を前記被処理物挿入口に挿入すると同時に、前記被処理物の中心が前記ターンテーブルの中心に一致するように前記被処理物を前記ターンテーブル上に置くことにより、前記被処理物の周縁部を前記プラズマ生成室内に導入し、その後、前記被処理物を前記ターンテーブルから搬出する被処理物搬送装置が備えられる。
【００１４】
また、前記被覆プレートには、前記被覆プレートが閉鎖位置にあるとき、前記被覆プレートおよび前記被処理物間の前記隙間中に不活性ガスを導入するための複数のガス導入口が設けられ、さらに、不活性ガス供給源と、前記不活性ガス供給源および前記ガス導入口を接続する不活性ガス供給管と、を備えていることが好ましい。
前記ブロックの前記被処理物挿入口の長手方向両側に、前記被処理物を位置決めするための被処理物検知センサーがそれぞれ配置されていることがまた好ましい。
【００１５】
また好ましくは、前記放電管は、前記導波管のＨ面に備えられている。
また、前記ブロックの内部における前記被処理物挿入口の近傍に、ミラー磁場トラップ用の磁石が設けられていること、あるいは、前記ブロックの内部における前記ガス供給管路の近傍に、前記プラズマ生成室に供給される反応ガスを加熱するためのヒーターが組み込まれていることが好ましい。
【００１６】
また、前記ブロックの内部における前記放電管の近傍に、冷却水循環路が設けられていることが好ましい。
また、外気から遮断するためのハウジングをさらに備え、前記ハウジングの内部に、前記ターンテーブルおよび前記被覆プレートが収容されるとともに、前記ハウジングの外側には、前記ブロックの前記第２の面が前記ハウジングの外壁面に対向するようにして前記ブロックが取り付けられ、かつ前記ハウジングにおける前記ブロックが取り付けられた壁面に対向する壁面には、前記ハウジング内に前記被処理物を搬入するためのシャッター付開口部が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、マイクロ波放電プラズマを用いて円形被処理物の周縁部をプラズマ処理するようにしたので、大気圧〜２０ｍＴｏｒｒの圧力範囲においてプラズマ処理を安定に行うことができる。したがって、高価で大型の真空排気装置が不要となり、装置の構造を簡単化し、また装置の製造コストおよび運転コストを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例について説明する。図１は、本発明の１実施例によるプラズマ処理装置の主要部の構成を示した斜視図であり、図２は、放電管の構成を示す図であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は平面図であり、（Ｃ）は横断面図である。また、図３は、放電管が装着された導波管の斜視図であり、図４は、本発明によるプラズマ処理装置の平面図であり、図５は、本発明によるプラズマ処理装置の断面図である。
【００１９】
この実施例では、本発明は、ウエハーの周縁部にマイクロ波放電プラズマを照射することによって、該周縁部に残った余分な被膜やパーティクルを除去するためのプラズマ処理装置として構成される。
図１を参照して、本発明によれば、マイクロ波が導入される扁平な矩形状断面の導波管１と、マイクロ波発生源（マイクロ波電源）２と、マイクロ波発生源２から導波管１にマイクロ波を供給するマイクロ波供給路３が備えられる。マイクロ波供給路３には、アイソレータ４およびマイクロ波整合器５が配置される。また、導波管１のマイクロ波供給路３と反対側の端には、ショートサーキットプランジャー６が接続される。
【００２０】
導波管１のH面を形成する側壁にはマイクロ波の伝播方向に沿って縦長の開口１ｂが形成され、この開口１ｂには、この開口１ｂに沿ってのびる放電管７が装着される。放電管７は、石英、アルミナ、イットリアおよびサファイア等の誘電体から形成され、放電管７における導波管１に対向しない壁部分には、開口に沿って縦長のスリット８が形成される。この実施例では、放電管７は、図２に示すように、コ字状断面を有しかつ両端が閉じられた細長い本体７ａと、本体７ａの開口端縁に設けられたフランジ７ｂとからなっている。そして、図３に示すように、放電管７は、本体７ａが導波管１の開口に嵌め込まれ、フランジ７ｂが導波管１の外壁面に接触するようにして導波管１に装着される。
この実施例では、放電管７は、その壁の一部が導波管７の内部に侵入するような配置で導波管１の開口に装着されるが、放電管７が導波管７の外側において開口１ｂに近接するような配置で、放電管７を導波管１の開口１ｂに装着するようにしてもよい。
【００２１】
図１に示すように、導波管１の放電管７を備えた側壁（Ｈ面）には、放電管７を取り囲むブロック９が取り付けられる。図４および図５を参照して、ブロック９は、放電管７のフランジ７ｂとの間にシール部材１９を介して、ネジ２０によって放電管１に固定される。ブロック９の内部には、放電管７に沿ってのびるプラズマ生成室１０が形成される。ブロック９は、導波管1の側壁に対向する第１の面９ａ、および第１の面９ａの反対側に位置する第２の面９ｂと、プラズマ生成室１０からブロック９の内部にのびて第１の面９ａに開口するスロット状断面の第１の通路１１と、プラズマ生成室１０からブロック９の内部にのびて第２の面９ｂに開口するスロット状断面の第２の通路１２を有している。そして、第１の通路１１の開口に放電管７が収容されるとともに、第２の通路１２の開口は、ウエハー挿入口１２ａを形成する。
【００２２】
ブロック９は、さらに、プラズマ生成室１０にガスを供給するガス供給管路１３、およびプラズマ生成室１０からガスを排出するガス排出管路１４を有している。ガス供給管路１３およびガス排出管路１４は、それぞれ、プラズマ生成室１０の長手方向に間隔をあけて配置された複数本の管路群からなっているとともに、途中に、その管路群を連通する、縦方向にのびるバッファー部１３ａ、１４ａを有している。
さらに、ガス供給管路１３は、反応ガス供給管１５を通じて反応ガス供給源（図示されない）に接続される。
【００２３】
また、ブロック９の内部におけるウエハー挿入口１２ａの近傍に、ミラー磁場トラップ用の磁石２７が設けられ、ブロック９の内部におけるガス供給管路１３の近傍には、プラズマ生成室１０に供給される反応ガスを加熱するためのヒーター２５が組み込まれている。さらには、ブロック９の内部における放電管７の近傍領域には、プラズマ生成時に放電管７を冷却するための冷却水循環路２６が設けられる。
【００２４】
また、図５に示すように、外気を遮断するハウジング２１が備えられる。ハウジング２１には開口が形成され、この開口には、導波管１がハウジング２１の外側に位置し、かつブロックのウエハー挿入口１２ａがハウジング２１内に向くような配置で、ブロック９が嵌め込まれ、フランジ９ｃがシール部材３２を介してネジ３１により固定されることによって、ハウジング２１の壁に取り付けられる。
【００２５】
ハウジング２１内であって、ブロック９のウエハー挿入口１２ａの前方には、ウエハー１６がその上に置かれる円形のターンテーブル１７が配置される。ターンテーブル１７の裏面に突設された回転軸１７ａは、ハウジング２１の底壁の開口２１ａから外部にのび、ハウジング２１の外側に配置されたモータ１８に連結される。この場合、ハウジング底壁の開口２１ａの周縁部と、回転軸１７ａとの間にはベローズ２２が取り付けられ、外気の侵入が防止されるようになっている。
【００２６】
また、導波管１におけるブロック９が取り付けられた部分が、全体として、ブロックの第２の面９ｂが内側になるように湾曲し、図４に示すように、ターンテーブル１７の回転軸１７ａに垂直な面上への射影において、導波管１、放電管７、およびブロック９のプラズマ生成室１０は、ターンテーブル１７の中心を中心とする同心円の円周上にそれぞれ位置する一方、ブロック９の第２の面９ｂが、ウエハー１６よりも小さい曲率で湾曲している。
【００２７】
ハウジング２１の上壁には、アクチュエータ２３が配置され、アクチュエータ２３のシリンダ２３ａが、ハウジング上壁の開口２１ｂからハウジング２１内にのびている。この場合、ハウジング上壁の開口２１ｂの周縁部と、シリンダ２３ａとの間にはベローズ２４が取り付けられ、外気の侵入が防止されるようになっている。
さらに、ハウジング２１の内部に、ターンテーブル１７の上に置かれたウエハー１６を被覆する被覆プレート２８が配置され、被覆プレート２８は、シリンダ２３ａに接続される。こうして、被覆プレート２８は、アクチュエータ２３によって移動せしめられ、ウエハー１６をこれとの間に隙間３０を伴って被覆する閉鎖位置と、ウエハー１６から離れた開放位置をとり得る。
【００２８】
また、被覆プレート２８には、被覆プレート２８が閉鎖位置にあるとき（図５参照）、被覆プレート２８およびウエハー１６間の隙間３０中に不活性ガスを導入するための複数のガス導入口２９が設けられる。さらに、ハウジング２１の外側には、不活性ガス供給源（図示されない）が配置され、不活性ガス供給源とガス導入口２９が、不活性ガス供給管（図示されない）によって接続される。
【００２９】
ブロック９のウエハー挿入口１２ａに対向する、ハウジング２１の壁部分には、ハウジング２１内にウエハー１６を供給し、およびハウジング２１外にウエハー１６を取り出すための開口が形成され、この開口にはシャッター３３が取り付けられる。
また、ハウジング２１の外側には、ウエハー１６をターンテーブル１７まで搬送し、ウエハー１６の一部をウエハー挿入口１２ａに挿入すると同時に、ウエハー１６の中心がターンテーブル１７の中心に一致するようにウエハー１６をターンテーブル１７上に置くことにより、ウエハー１６の周縁部をプラズマ生成室１０内に導入するとともに、ウエハー１６の処理が終了したとき、ウエハー１６をターンテーブル１７から取り上げ、ハウジング２１から搬出するウエハー搬送装置（図示されない）が配置される。
また、図示されないが、ブロック９のウエハー挿入口１２ａの長手方向両側に、ウエハー１６を位置決めするための光センサーが配置され、ウエハー１６の位置決めのために使用されるようになっている。
【００３０】
次に、本発明のプラズマ処理装置の作動方法について説明する。 この実施例では、ハウジング２１内部の圧力は大気圧に等しくなっているが、本発明のプラズマ処理装置は、大気圧〜数１０ｍＴｏｒｒの圧力範囲において安定に動作する。
被覆プレート２８が、アクチュエータ２３によって開放位置まで移動せしめられる。次に、マイクロ波発生源２で発生せしめられたマイクロ波が、マイクロ波供給路３を通じて導波管１に導入される。それと同時に、反応ガス供給源から、ＣＦ４、酸素、Ｃｌ２、ＳＦ６等の反応ガスが、反応ガス供給管１５を通じて、ブロック９のガス供給管路１３に供給され、プラズマ生成室１０に導入される。このとき、ガス供給管路１３に供給された反応ガスは、一旦バッファー部１３ａに貯えられ、その後、均一な流れとして、ガス供給管路１３の下流側部分からプラズマ生成室１０に供給され、その後、ガス排出管路１４を通じて外部に排出される。また、反応ガスは、反応ガス供給管路１３を通過する間にヒータ２５によって所定温度に加熱される。
【００３１】
プラズマ生成室１０内に導入された反応ガスは、導波管１から放電管７のスリット８およびブロック９の第２の通路１１を通じてプラズマ生成室１０内に滲み出した電磁界によってプラズマ化され、プラズマ生成室１０に沿ってライン状のプラズマが得られる。この場合、プラズマは、導波管１のＨ面のスリット８から滲み出す電磁界によって生成されるが、Ｈ面から滲み出した電磁界は急激に減衰するという特性を有している。したがって、導波管１のＨ面のスリット８から滲み出す電磁界によって生成されたプラズマは、プラズマ生成室１０内にほどよく閉じ込められ、ブロック９の第２の通路１２内にプラズマが発生することが防止される。その結果、ウエハー１６の周縁部の処理に適したプラズマが得られる。
また、万一プラズマがブロック９の第２の通路１２内に発生したとしても、ウエハー挿入口１２ａの近傍に設けられたミラー磁場トラップ用磁石２７の作用により、プラズマはプラズマ生成室１０内に閉じ込められる。
【００３２】
そして、ハウジング２１のシャッター３３が開放され、ウエハー１６が、ウエハー搬送装置によってハウジング２１内に搬入され、ターンテーブル１７上の所定位置に置かれる。ウエハー１６の搬入が完了すると、ウエハー搬送装置はハウジング内から退避し、シャッター３３が閉じられる。その後、被覆プレート２８が、アクチュエータ２３によって、開放位置から閉鎖位置まで移動せしめられ、そして、被覆プレート２８の不活性ガス導入口２９から、被覆プレート２８およびウエハー１６間の隙間３０内に不活性ガスが導入される。導入された不活性ガスは、ウエハー１６の周縁に向かうガス流を生成する。
【００３３】
ウエハー１６がターンテーブル１７上の所定位置に置かれたとき、ウエハー１６の一定の中心角に対応する周縁部分がプラズマ生成室１０内に導入され、プラズマ処理される。このとき、不活性ガスのガス流によって、処理時に発生するパーティクル等は、ウエハー１６の外側に確実に除去される。このプラズマ処理が完了すると、ターンテーブル１７がモータ１８によって回転せしめられ、ウエハー１６における未処理の次の周縁部分がプラズマ生成室１０内に導入され、同様にプラズマ処理される。
【００３４】
ウエハー１６の全周にわたって周縁部分のプラズマ処理が完了したとき、被覆プレート２８への不活性ガスの供給が停止されるとともに、被覆プレート２８は閉鎖位置から開放位置まで移動せしめられる。そして、ハウジング２１のシャッター３３が再び開放され、ウエハー搬送装置がハウジング２１内に導入されるとともに、ウエハー１６がハウジング２１から搬出され、その後、ウエハー搬送装置によって新たな未処理のウエハー１６がハウジング２１内に搬入される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の１実施例によるプラズマ処理装置の主要部の構成を示した斜視図である。
【図２】放電管の構成を示す図であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は平面図であり、（Ｃ）は横断面図である。
【図３】放電管が装着された導波管の斜視図である。
【図４】本発明によるプラズマ処理装置の平面図である。
【図５】本発明によるプラズマ処理装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 導波管
２ マイクロ波発生源
３ マイクロ波供給路
４ アイソレータ
５ マイクロ波整合器
６ ショートサーキットプランジャ
７ 放電管
８ スリット
９ ブロック
１０ プラズマ生成室
１１ 第１の通路
１２ 第２の通路
１３ ガス供給管路
１４ ガス排出管路
１５ 反応ガス供給管
１６ ウエハー（被処理物）
１７ ターンテーブル
１８ モータ
１９ シール部材
２０ ネジ
２１ ハウジング
２２ ベローズ
２３ アクチュエータ
２４ ベローズ
２５ ヒータ
２６ 冷却水循環路
２７ ミラー磁場トラップ用磁石
２８ 被覆プレート
２９ 不活性ガス導入口
３０ 隙間
３１ ネジ
３２ シール部材
３３ シャッター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円板状の被処理物の周縁部にマイクロ波放電プラズマを照射し、該周縁部をプラズマ処理するプラズマ処理装置に関し、特に、マイクロ波放電プラズマをウエハーの周縁部に照射し、該周縁部に残った余分な被膜やパーティクルを除去するプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の製造工程においては、エッチング工程に先立って、ウエハーの表面が、フォトレジスト等の被膜によってコーティングされるとともに、ウエハー表面におけるエッチングすべき部分のコーティングが除去されて下位層が露出せしめられる。その後、エッチング工程において、ウエハーは、プラズマ処理チャンバ内のステージの上に配置され、生成されたプラズマによって、ウエハー表面の露出した領域がエッチング処理される。
【０００３】
このエッチング処理の間に、ウエハーの周縁部の表裏両面に、エッチングによって発生する副産物（例えば、炭素、酸素、窒素およびフッ素等からなるポリマー）が集まりやすい。この場合、エッチングに用いられるプラズマはウエハーの周縁部に到達しにくく、その結果、ウエハーの周縁部の表裏両面にこれらの副産物が堆積され、パーティクルとして残る。加えて、ウエハーの周縁部には、余分なコーティングの被膜が除去されずに残ってしまう。
【０００４】
ところが、このウエハー周縁部にコーティングの被膜や堆積するパーティクルを放置しておくと、それ以後の工程において、半導体素子に深刻な損傷を引き起こす要因となるため、これらを確実に除去しておかねばならない。
【０００５】
このため、ウエハーの周縁部から余分な被膜やパーティクルを除去する装置がこれまでに提案されている。例えば、チャンバの内部に配置されたステージを経てウエハーに高周波を印加するようにカソードを設けて、ステージの外周縁でウエハーの周縁より低い位置にリング状の下部アノードを設けると共に、ステージ上方にリング状の上部アノードを、リング状の下部アノードに対向するように配置し、ウエハー周縁端とリング状の上部アノードとの間、およびウエハー周縁端とリング状の下部アノードとの間を同時に放電させて発生するプラズマを用いて、ウエハー周縁の上面から底面にわたる領域を連続的にエッチングする構成とされた装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００６】
また、プラズマ処理チャンバと、プラズマ処理チャンバ内に配置され、その上にウエハーが置かれるウエハー支持台と、ウエハー支持台に対向して配置されたガス分配プレートとを備え、ウエハー支持台は、下側誘電体リングによって電気的に絶縁された下側エッジ電極によって取り囲まれ、ガス分配プレートは、上側誘電体リングによって電気的に絶縁された上側エッジ電極によって取り囲まれ、さらに、上側エッジ電極にはＲＦ電源が接続され、下側エッジ電極が接地され、上側および下側エッジ電極間に発生したプラズマによって、ウエハーの周縁部をプラズマ処理する構成とされた装置が知られている（特許文献２参照）。
【０００７】
これらの従来の装置は、電極間に生じたＲＦ電界を用いてプラズマを生成する容量結合型プラズマを用いるので、１Ｔｏｒｒ以下の低圧雰囲気を必要とする。したがって、プラズマ処理室（チャンバ）内を低圧状態に維持すべく、高価で大型の真空排気装置等が必要とされ、その結果、装置の構成が複雑となり、装置の製造コストおよび運転コストがかかるという問題があった。
【０００８】
これに対し、マイクロ波放電プラズマは、大気圧中においても安定的に発生させることができ、よって、これを用いてプラズマ処理を行えば、高価で大型の真空排気装置等は不要となる。しかしながら、従来技術においては、マイクロ波放電プラズマを用いてウエハーの周縁部を処理することができる装置は存在しなかった。
【０００９】
【特許文献１】再公表特許第WO２００４／１００２４７号公報
【特許文献２】国際公開第WO２００７／０３８５８０号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の課題は、マイクロ波放電プラズマを用いてウエハーの周縁部を処理す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】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は、円板状の被処理物の周縁部にマイクロ波放電プラズマを照射し、該周縁部をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、マイクロ波が導入される扁平な矩形状断面の導波管と、マイクロ波発生源と、前記マイクロ波発生源から前記導波管にマイクロ波を供給するマイクロ波供給路と、を備え、前記導波管の一の側壁にはマイクロ波の伝播方向に沿って縦長の開口が形成されており、さらに、前記導波管の開口に装着され、該開口に沿ってのびる誘電体製の放電管を備え、前記放電管における前記導波管に対向しない壁部分には、前記開口に沿って縦長のスリットが形成されており、さらに、前記導波管の前記放電管を備えた側壁に取り付けられて前記放電管を取り囲むブロックを備え、前記ブロックは、前記ブロックの内部に形成され、前記放電管に沿ってのびるプラズマ生成室と、前記導波管の側壁に対向する第１の面、および前記第１の面の反対側に位置する第２の面と、前記プラズマ生成室から前記ブロックの内部にのびて前記第１の面に開口するスロット状断面の第１の通路と、前記プラズマ生成室から前記ブロックの内部にのびて前記第２の面に開口するスロット状断面の第２の通路と、を有し、前記第１の通路の開口に前記放電管が収容されるとともに、前記第２の通路の開口は被処理物挿入口をなし、前記ブロックは、さらに、前記プラズマ生成室にガスを供給するガス供給管路、および前記プラズマ生成室からガスを排出するガス排出管路を有しており、さらに、反応ガス供給源と、前記反応ガス供給源および前記ガス供給管路を接続する反応ガス供給管と、前記ブロックの被処理物挿入口の前方に配置され、前記被処理物がその上に置かれる円形のターンテーブルと、前記ターンテーブルの裏面に突設された回転軸に連結されたモータと、前記ターンテーブルの上に置かれた前記被処理物を被覆する被覆プレートと、前記被覆プレートを上下に移動させて、前記被処理物をこれとの間に隙間を伴って被覆する閉鎖位置と、前記被処理物から離れた開放位置とをとらせる被覆プレート移動機構と、を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置を構成したものである。
【００１２】
上記構成において、好ましくは、前記導波管における前記ブロックが取り付けられた部分が、全体として、前記ブロックの第２の面が内側になるように湾曲し、前記ターンテーブルの回転軸に垂直な面上への射影において、前記導波管、前記放電管、および前記ブロックのプラズマ生成室は、前記ターンテーブルの中心を中心とする同心円の円周上にそれぞれ位置する一方、前記ブロックの前記第２の面が、前記被処理物よりも小さい曲率で湾曲している。
【００１３】
また好ましくは、前記被処理物を前記ターンテーブルまで搬送し、前記被処理物の一部を前記被処理物挿入口に挿入すると同時に、前記被処理物の中心が前記ターンテーブルの中心に一致するように前記被処理物を前記ターンテーブル上に置くことにより、前記被処理物の周縁部を前記プラズマ生成室内に導入し、その後、前記被処理物を前記ターンテーブルから搬出する被処理物搬送装置が備えられる。
【００１４】
また、前記被覆プレートには、前記被覆プレートが閉鎖位置にあるとき、前記被覆プレートおよび前記被処理物間の前記隙間中に不活性ガスを導入するための複数のガス導入口が設けられ、さらに、不活性ガス供給源と、前記不活性ガス供給源および前記ガス導入口を接続する不活性ガス供給管と、を備えていることが好ましい。
前記ブロックの前記被処理物挿入口の長手方向両側に、前記被処理物を位置決めするための被処理物検知センサーがそれぞれ配置されていることがまた好ましい。
【００１５】
また好ましくは、前記放電管は、前記導波管のＨ面に備えられている。
また、前記ブロックの内部における前記被処理物挿入口の近傍に、ミラー磁場トラップ用の磁石が設けられていること、あるいは、前記ブロックの内部における前記ガス供給管路の近傍に、前記プラズマ生成室に供給される反応ガスを加熱するためのヒーターが組み込まれていることが好ましい。
【００１６】
また、前記ブロックの内部における前記放電管の近傍に、冷却水循環路が設けられていることが好ましい。
また、外気から遮断するためのハウジングをさらに備え、前記ハウジングの内部に、前記ターンテーブルおよび前記被覆プレートが収容されるとともに、前記ハウジングの外側には、前記ブロックの前記第２の面が前記ハウジングの外壁面に対向するようにして前記ブロックが取り付けられ、かつ前記ハウジングにおける前記ブロックが取り付けられた壁面に対向する壁面には、前記ハウジング内に前記被処理物を搬入するためのシャッター付開口部が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、マイクロ波放電プラズマを用いて円形被処理物の周縁部をプラズマ処理するようにしたので、大気圧〜２０ｍＴｏｒｒの圧力範囲においてプラズマ処理を安定に行うことができる。したがって、高価で大型の真空排気装置が不要となり、装置の構造を簡単化し、また装置の製造コストおよび運転コストを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例について説明する。図１は、本発明の１実施例によるプラズマ処理装置の主要部の構成を示した斜視図であり、図２は、放電管の構成を示す図であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は平面図であり、（Ｃ）は横断面図である。また、図３は、放電管が装着された導波管の斜視図であり、図４は、本発明によるプラズマ処理装置の平面図であり、図５は、本発明によるプラズマ処理装置の断面図である。
【００１９】
この実施例では、本発明は、ウエハーの周縁部にマイクロ波放電プラズマを照射することによって、該周縁部に残った余分な被膜やパーティクルを除去するためのプラズマ処理装置として構成される。
図１を参照して、本発明によれば、マイクロ波が導入される扁平な矩形状断面の導波管１と、マイクロ波発生源（マイクロ波電源）２と、マイクロ波発生源２から導波管１にマイクロ波を供給するマイクロ波供給路３が備えられる。マイクロ波供給路３には、アイソレータ４およびマイクロ波整合器５が配置される。また、導波管１のマイクロ波供給路３と反対側の端には、ショートサーキットプランジャー６が接続される。
【００２０】
導波管１のH面を形成する側壁にはマイクロ波の伝播方向に沿って縦長の開口１ｂが形成され、この開口１ｂには、この開口１ｂに沿ってのびる放電管７が装着される。放電管７は、石英、アルミナ、イットリアおよびサファイア等の誘電体から形成され、放電管７における導波管１に対向しない壁部分には、開口に沿って縦長のスリット８が形成される。この実施例では、放電管７は、図２に示すように、コ字状断面を有しかつ両端が閉じられた細長い本体７ａと、本体７ａの開口端縁に設けられたフランジ７ｂとからなっている。そして、図３に示すように、放電管７は、本体７ａが導波管１の開口に嵌め込まれ、フランジ７ｂが導波管１の外壁面に接触するようにして導波管１に装着される。
この実施例では、放電管７は、その壁の一部が導波管７の内部に侵入するような配置で導波管１の開口に装着されるが、放電管７が導波管７の外側において開口１ｂに近接するような配置で、放電管７を導波管１の開口１ｂに装着するようにしてもよい。
【００２１】
図１に示すように、導波管１の放電管７を備えた側壁（Ｈ面）には、放電管７を取り囲むブロック９が取り付けられる。図４および図５を参照して、ブロック９は、放電管７のフランジ７ｂとの間にシール部材１９を介して、ネジ２０によって放電管１に固定される。ブロック９の内部には、放電管７に沿ってのびるプラズマ生成室１０が形成される。ブロック９は、導波管1の側壁に対向する第１の面９ａ、および第１の面９ａの反対側に位置する第２の面９ｂと、プラズマ生成室１０からブロック９の内部にのびて第１の面９ａに開口するスロット状断面の第１の通路１１と、プラズマ生成室１０からブロック９の内部にのびて第２の面９ｂに開口するスロット状断面の第２の通路１２を有している。そして、第１の通路１１の開口に放電管７が収容されるとともに、第２の通路１２の開口は、ウエハー挿入口１２ａを形成する。
【００２２】
ブロック９は、さらに、プラズマ生成室１０にガスを供給するガス供給管路１３、およびプラズマ生成室１０からガスを排出するガス排出管路１４を有している。ガス供給管路１３およびガス排出管路１４は、それぞれ、プラズマ生成室１０の長手方向に間隔をあけて配置された複数本の管路群からなっているとともに、途中に、その管路群を連通する、縦方向にのびるバッファー部１３ａ、１４ａを有している。
さらに、ガス供給管路１３は、反応ガス供給管１５を通じて反応ガス供給源（図示されない）に接続される。
【００２３】
また、ブロック９の内部におけるウエハー挿入口１２ａの近傍に、ミラー磁場トラップ用の磁石２７が設けられ、ブロック９の内部におけるガス供給管路１３の近傍には、プラズマ生成室１０に供給される反応ガスを加熱するためのヒーター２５が組み込まれている。さらには、ブロック９の内部における放電管７の近傍領域には、プラズマ生成時に放電管７を冷却するための冷却水循環路２６が設けられる。
【００２４】
また、図５に示すように、外気を遮断するハウジング２１が備えられる。ハウジング２１には開口が形成され、この開口には、導波管１がハウジング２１の外側に位置し、かつブロックのウエハー挿入口１２ａがハウジング２１内に向くような配置で、ブロック９が嵌め込まれ、フランジ９ｃがシール部材３２を介してネジ３１により固定されることによって、ハウジング２１の壁に取り付けられる。
【００２５】
ハウジング２１内であって、ブロック９のウエハー挿入口１２ａの前方には、ウエハー１６がその上に置かれる円形のターンテーブル１７が配置される。ターンテーブル１７の裏面に突設された回転軸１７ａは、ハウジング２１の底壁の開口２１ａから外部にのび、ハウジング２１の外側に配置されたモータ１８に連結される。この場合、ハウジング底壁の開口２１ａの周縁部と、回転軸１７ａとの間にはベローズ２２が取り付けられ、外気の侵入が防止されるようになっている。
【００２６】
また、導波管１におけるブロック９が取り付けられた部分が、全体として、ブロックの第２の面９ｂが内側になるように湾曲し、図４に示すように、ターンテーブル１７の回転軸１７ａに垂直な面上への射影において、導波管１、放電管７、およびブロック９のプラズマ生成室１０は、ターンテーブル１７の中心を中心とする同心円の円周上にそれぞれ位置する一方、ブロック９の第２の面９ｂが、ウエハー１６よりも小さい曲率で湾曲している。
【００２７】
ハウジング２１の上壁には、アクチュエータ２３が配置され、アクチュエータ２３のシリンダ２３ａが、ハウジング上壁の開口２１ｂからハウジング２１内にのびている。この場合、ハウジング上壁の開口２１ｂの周縁部と、シリンダ２３ａとの間にはベローズ２４が取り付けられ、外気の侵入が防止されるようになっている。
さらに、ハウジング２１の内部に、ターンテーブル１７の上に置かれたウエハー１６を被覆する被覆プレート２８が配置され、被覆プレート２８は、シリンダ２３ａに接続される。こうして、被覆プレート２８は、アクチュエータ２３によって移動せしめられ、ウエハー１６をこれとの間に隙間３０を伴って被覆する閉鎖位置と、ウエハー１６から離れた開放位置をとり得る。
【００２８】
また、被覆プレート２８には、被覆プレート２８が閉鎖位置にあるとき（図５参照）、被覆プレート２８およびウエハー１６間の隙間３０中に不活性ガスを導入するための複数のガス導入口２９が設けられる。さらに、ハウジング２１の外側には、不活性ガス供給源（図示されない）が配置され、不活性ガス供給源とガス導入口２９が、不活性ガス供給管（図示されない）によって接続される。
【００２９】
ブロック９のウエハー挿入口１２ａに対向する、ハウジング２１の壁部分には、ハウジング２１内にウエハー１６を供給し、およびハウジング２１外にウエハー１６を取り出すための開口が形成され、この開口にはシャッター３３が取り付けられる。
また、ハウジング２１の外側には、ウエハー１６をターンテーブル１７まで搬送し、ウエハー１６の一部をウエハー挿入口１２ａに挿入すると同時に、ウエハー１６の中心がターンテーブル１７の中心に一致するようにウエハー１６をターンテーブル１７上に置くことにより、ウエハー１６の周縁部をプラズマ生成室１０内に導入するとともに、ウエハー１６の処理が終了したとき、ウエハー１６をターンテーブル１７から取り上げ、ハウジング２１から搬出するウエハー搬送装置（図示されない）が配置される。
また、図示されないが、ブロック９のウエハー挿入口１２ａの長手方向両側に、ウエハー１６を位置決めするための光センサーが配置され、ウエハー１６の位置決めのために使用されるようになっている。
【００３０】
次に、本発明のプラズマ処理装置の作動方法について説明する。 この実施例では、ハウジング２１内部の圧力は大気圧に等しくなっているが、本発明のプラズマ処理装置は、大気圧〜数１０ｍＴｏｒｒの圧力範囲において安定に動作する。
被覆プレート２８が、アクチュエータ２３によって開放位置まで移動せしめられる。次に、マイクロ波発生源２で発生せしめられたマイクロ波が、マイクロ波供給路３を通じて導波管１に導入される。それと同時に、反応ガス供給源から、ＣＦ４、酸素、Ｃｌ２、ＳＦ６等の反応ガスが、反応ガス供給管１５を通じて、ブロック９のガス供給管路１３に供給され、プラズマ生成室１０に導入される。このとき、ガス供給管路１３に供給された反応ガスは、一旦バッファー部１３ａに貯えられ、その後、均一な流れとして、ガス供給管路１３の下流側部分からプラズマ生成室１０に供給され、その後、ガス排出管路１４を通じて外部に排出される。また、反応ガスは、反応ガス供給管路１３を通過する間にヒータ２５によって所定温度に加熱される。
【００３１】
プラズマ生成室１０内に導入された反応ガスは、導波管１から放電管７のスリット８およびブロック９の第２の通路１１を通じてプラズマ生成室１０内に滲み出した電磁界によってプラズマ化され、プラズマ生成室１０に沿ってライン状のプラズマが得られる。この場合、プラズマは、導波管１のＨ面のスリット８から滲み出す電磁界によって生成されるが、Ｈ面から滲み出した電磁界は急激に減衰するという特性を有している。したがって、導波管１のＨ面のスリット８から滲み出す電磁界によって生成されたプラズマは、プラズマ生成室１０内にほどよく閉じ込められ、ブロック９の第２の通路１２内にプラズマが発生することが防止される。その結果、ウエハー１６の周縁部の処理に適したプラズマが得られる。
また、万一プラズマがブロック９の第２の通路１２内に発生したとしても、ウエハー挿入口１２ａの近傍に設けられたミラー磁場トラップ用磁石２７の作用により、プラズマはプラズマ生成室１０内に閉じ込められる。
【００３２】
そして、ハウジング２１のシャッター３３が開放され、ウエハー１６が、ウエハー搬送装置によってハウジング２１内に搬入され、ターンテーブル１７上の所定位置に置かれる。ウエハー１６の搬入が完了すると、ウエハー搬送装置はハウジング内から退避し、シャッター３３が閉じられる。その後、被覆プレート２８が、アクチュエータ２３によって、開放位置から閉鎖位置まで移動せしめられ、そして、被覆プレート２８の不活性ガス導入口２９から、被覆プレート２８およびウエハー１６間の隙間３０内に不活性ガスが導入される。導入された不活性ガスは、ウエハー１６の周縁に向かうガス流を生成する。
【００３３】
ウエハー１６がターンテーブル１７上の所定位置に置かれたとき、ウエハー１６の一定の中心角に対応する周縁部分がプラズマ生成室１０内に導入され、プラズマ処理される。このとき、不活性ガスのガス流によって、処理時に発生するパーティクル等は、ウエハー１６の外側に確実に除去される。このプラズマ処理が完了すると、ターンテーブル１７がモータ１８によって回転せしめられ、ウエハー１６における未処理の次の周縁部分がプラズマ生成室１０内に導入され、同様にプラズマ処理される。
【００３４】
ウエハー１６の全周にわたって周縁部分のプラズマ処理が完了したとき、被覆プレート２８への不活性ガスの供給が停止されるとともに、被覆プレート２８は閉鎖位置から開放位置まで移動せしめられる。そして、ハウジング２１のシャッター３３が再び開放され、ウエハー搬送装置がハウジング２１内に導入されるとともに、ウエハー１６がハウジング２１から搬出され、その後、ウエハー搬送装置によって新たな未処理のウエハー１６がハウジング２１内に搬入される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の１実施例によるプラズマ処理装置の主要部の構成を示した斜視図である。
【図２】放電管の構成を示す図であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は平面図であり、（Ｃ）は横断面図である。
【図３】放電管が装着された導波管の斜視図である。
【図４】本発明によるプラズマ処理装置の平面図である。
【図５】本発明によるプラズマ処理装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１ 導波管
２ マイクロ波発生源
３ マイクロ波供給路
４ アイソレータ
５ マイクロ波整合器
６ ショートサーキットプランジャ
７ 放電管
８ スリット
９ ブロック
１０ プラズマ生成室
１１ 第１の通路
１２ 第２の通路
１３ ガス供給管路
１４ ガス排出管路
１５ 反応ガス供給管
１６ ウエハー（被処理物）
１７ ターンテーブル
１８ モータ
１９ シール部材
２０ ネジ
２１ ハウジング
２２ ベローズ
２３ アクチュエータ
２４ ベローズ
２５ ヒータ
２６ 冷却水循環路
２７ ミラー磁場トラップ用磁石
２８ 被覆プレート
２９ 不活性ガス導入口
３０ 隙間
３１ ネジ
３２ シール部材
３３ シャッター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状の被処理物の周縁部にマイクロ波放電プラズマを照射し、該周縁部をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、
マイクロ波が導入される扁平な矩形状断面の導波管と、
マイクロ波発生源と、
前記マイクロ波発生源から前記導波管にマイクロ波を供給するマイクロ波供給路と、を備え、前記導波管の一の側壁にはマイクロ波の伝播方向に沿って縦長の開口が形成されており、さらに、
前記導波管の開口に装着され、該開口に沿ってのびる誘電体製の放電管を備え、前記放電管における前記導波管に対向しない壁部分には、前記開口に沿って縦長のスリットが形成されており、さらに、
前記導波管の前記放電管を備えた側壁に取り付けられて前記放電管を取り囲むブロックを備え、前記ブロックは、
前記ブロックの内部に形成され、前記放電管に沿ってのびるプラズマ生成室と、
前記導波管の側壁に対向する第１の面、および前記第１の面の反対側に位置する第２の面と、
前記プラズマ生成室から前記ブロックの内部にのびて前記第１の面に開口するスロット状断面の第１の通路と、
前記プラズマ生成室から前記ブロックの内部にのびて前記第２の面に開口するスロット状断面の第２の通路と、を有し、前記第１の通路の開口に前記放電管が収容されるとともに、前記第２の通路の開口は被処理物挿入口をなし、
前記ブロックは、さらに、
前記プラズマ生成室にガスを供給するガス供給管路、および前記プラズマ生成室からガスを排出するガス排出管路を有しており、さらに、
反応ガス供給源と、
前記反応ガス供給源および前記ガス供給管路を接続する反応ガス供給管と、
前記ブロックの被処理物挿入口の前方に配置され、前記被処理物がその上に置かれる円形のターンテーブルと、
前記ターンテーブルの裏面に突設された回転軸に連結されたモータと、
前記ターンテーブルの上に置かれた前記被処理物を被覆する被覆プレートと、
前記被覆プレートを上下に移動させて、前記被処理物をこれとの間に隙間を伴って被覆する閉鎖位置と、前記被処理物から離れた開放位置とをとらせる被覆プレート移動機構と、を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記導波管における前記ブロックが取り付けられた部分が、全体として、前記ブロックの第２の面が内側になるように湾曲し、前記ターンテーブルの回転軸に垂直な面上への射影において、前記導波管、前記放電管、および前記ブロックのプラズマ生成室は、前記ターンテーブルの中心を中心とする同心円の円周上にそれぞれ位置する一方、前記ブロックの前記第２の面が、前記被処理物よりも小さい曲率で湾曲してい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】
前記被処理物を前記ターンテーブルまで搬送し、前記被処理物の一部を前記被処理物挿入口に挿入すると同時に、前記被処理物の中心が前記ターンテーブルの中心に一致するように前記被処理物を前記ターンテーブル上に置くことにより、前記被処理物の周縁部を前記プラズマ生成室内に導入し、その後、前記被処理物を前記ターンテーブルから搬出する被処理物搬送装置をさらに備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記被覆プレートには、前記被覆プレートが閉鎖位置にあるとき、前記被覆プレートおよび前記被処理物間の前記隙間中に不活性ガスを導入するための複数のガス導入口が設けられ、さらに、不活性ガス供給源と、前記不活性ガス供給源および前記ガス導入口を接続する不活性ガス供給管と、を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記ブロックの前記被処理物挿入口の長手方向両側に、前記被処理物を位置決めするための被処理物検知センサーがそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記放電管は、前記導波管のＨ面に備えられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記ブロックの内部における前記被処理物挿入口の近傍に、ミラー磁場トラップ用の磁石が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記ブロックの内部における前記ガス供給管路の近傍に、前記プラズマ生成室に供給される反応ガスを加熱するためのヒーターが組み込まれていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記ブロックの内部における前記放電管の近傍に、冷却水循環路が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
外気から遮断するためのハウジングをさらに備え、前記ハウジングの内部に、前記ターンテーブルおよび前記被覆プレートが収容されるとともに、前記ハウジングの外側には、前記ブロックの前記第２の面が前記ハウジングの外壁面に対向するようにして前記ブロックが取り付けられ、かつ前記ハウジングにおける前記ブロックが取り付けられた壁面に対向する壁面には、前記ハウジング内に前記被処理物を搬入するためのシャッター付き開口部が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１】
円板状の被処理物の周縁部にマイクロ波放電プラズマを照射し、該周縁部をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、
マイクロ波が導入される扁平な矩形状断面の導波管と、
マイクロ波発生源と、
前記マイクロ波発生源から前記導波管にマイクロ波を供給するマイクロ波供給路と、を備え、前記導波管の一の側壁にはマイクロ波の伝播方向に沿って縦長の開口が形成されており、さらに、
前記導波管の開口に装着され、該開口に沿ってのびる誘電体製の放電管を備え、前記放電管における前記導波管に対向しない壁部分には、前記開口に沿って縦長のスリットが形成されており、さらに、
前記導波管の前記放電管を備えた側壁に取り付けられて前記放電管を取り囲むブロックを備え、前記ブロックは、
前記ブロックの内部に形成され、前記放電管に沿ってのびるプラズマ生成室と、
前記導波管の側壁に対向する第１の面、および前記第１の面の反対側に位置する第２の面と、
前記プラズマ生成室から前記ブロックの内部にのびて前記第１の面に開口するスロット状断面の第１の通路と、
前記プラズマ生成室から前記ブロックの内部にのびて前記第２の面に開口するスロット状断面の第２の通路と、を有し、前記第１の通路の開口に前記放電管が収容されるとともに、前記第２の通路の開口は被処理物挿入口をなし、
前記ブロックは、さらに、
前記プラズマ生成室にガスを供給するガス供給管路、および前記プラズマ生成室からガスを排出するガス排出管路を有しており、さらに、
反応ガス供給源と、
前記反応ガス供給源および前記ガス供給管路を接続する反応ガス供給管と、
前記ブロックの被処理物挿入口の前方に配置され、前記被処理物がその上に置かれる円形のターンテーブルと、
前記ターンテーブルの裏面に突設された回転軸に連結されたモータと、
前記ターンテーブルの上に置かれた前記被処理物を被覆する被覆プレートと、
前記被覆プレートを上下に移動させて、前記被処理物をこれとの間に隙間を伴って被覆する閉鎖位置と、前記被処理物から離れた開放位置とをとらせる被覆プレート移動機構と、を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記導波管における前記ブロックが取り付けられた部分が、全体として、前記ブロックの第２の面が内側になるように湾曲し、前記ターンテーブルの回転軸に垂直な面上への射影において、前記導波管、前記放電管、および前記ブロックのプラズマ生成室は、前記ターンテーブルの中心を中心とする同心円の円周上にそれぞれ位置する一方、前記ブロックの前記第２の面が、前記被処理物よりも小さい曲率で湾曲してい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】
前記被処理物を前記ターンテーブルまで搬送し、前記被処理物の一部を前記被処理物挿入口に挿入すると同時に、前記被処理物の中心が前記ターンテーブルの中心に一致するように前記被処理物を前記ターンテーブル上に置くことにより、前記被処理物の周縁部を前記プラズマ生成室内に導入し、その後、前記被処理物を前記ターンテーブルから搬出する被処理物搬送装置をさらに備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記被覆プレートには、前記被覆プレートが閉鎖位置にあるとき、前記被覆プレートおよび前記被処理物間の前記隙間中に不活性ガスを導入するための複数のガス導入口が設けられ、さらに、不活性ガス供給源と、前記不活性ガス供給源および前記ガス導入口を接続する不活性ガス供給管と、を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記ブロックの前記被処理物挿入口の長手方向両側に、前記被処理物を位置決めするための被処理物検知センサーがそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記放電管は、前記導波管のＨ面に備えられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記ブロックの内部における前記被処理物挿入口の近傍に、ミラー磁場トラップ用の磁石が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記ブロックの内部における前記ガス供給管路の近傍に、前記プラズマ生成室に供給される反応ガスを加熱するためのヒーターが組み込まれていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記ブロックの内部における前記放電管の近傍に、冷却水循環路が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
外気から遮断するためのハウジングをさらに備え、前記ハウジングの内部に、前記ターンテーブルおよび前記被覆プレートが収容されるとともに、前記ハウジングの外側には、前記ブロックの前記第２の面が前記ハウジングの外壁面に対向するようにして前記ブロックが取り付けられ、かつ前記ハウジングにおける前記ブロックが取り付けられた壁面に対向する壁面には、前記ハウジング内に前記被処理物を搬入するためのシャッター付き開口部が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１７６９９１（Ｐ２００９−１７６９９１Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４６５０（Ｐ２００８−１４６５０）
【出願日】平成２０年１月２５日（２００８．１．２５）
【出願人】（３９２０３６３２６）株式会社アドテック プラズマ テクノロジー (24)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２５日（２００８．１．２５）
【出願人】（３９２０３６３２６）株式会社アドテック プラズマ テクノロジー (24)
【Ｆターム（参考）】
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