半導体製造装置
【課題】基板を一部はみ出させた状態で支持し、該基板の側面に接して囲むように、主面に保持部を設けたトレイが備えられた、半導体製造装置を提供する。
【解決手段】プロセス処理を行うチャンバ１０１と、チャンバ１０１内に配され、平坦な一面１０２Ｓを有する支持台１０２と、一方の主面１０３Ｓが、支持台の一面１０２Ｓに接して重なるように載置される、一枚の平板状のトレイ１０３と、を有し、トレイの他方の主面１０３Ｔに複数のウェハ状の基板１０４が載置され、基板１０４の非処理面１０４Ｂの一部が少なくともトレイの他方の主面１０３Ｔと非接触の領域Ｒ２をなすように、トレイ１０３の形状が規定され、トレイの他方の主面１０３Ｔのうち、基板の非処理面１０４Ｂが接していない領域に、基板の側面に接して囲むように基板の保持部１０５が設けられている、ことを特徴とする半導体製造装置１００。
【解決手段】プロセス処理を行うチャンバ１０１と、チャンバ１０１内に配され、平坦な一面１０２Ｓを有する支持台１０２と、一方の主面１０３Ｓが、支持台の一面１０２Ｓに接して重なるように載置される、一枚の平板状のトレイ１０３と、を有し、トレイの他方の主面１０３Ｔに複数のウェハ状の基板１０４が載置され、基板１０４の非処理面１０４Ｂの一部が少なくともトレイの他方の主面１０３Ｔと非接触の領域Ｒ２をなすように、トレイ１０３の形状が規定され、トレイの他方の主面１０３Ｔのうち、基板の非処理面１０４Ｂが接していない領域に、基板の側面に接して囲むように基板の保持部１０５が設けられている、ことを特徴とする半導体製造装置１００。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置に係り、より詳細には、一つのトレイ上に多数枚の基板を並べて配置し、全ての基板に対して同時にプロセス処理を施す半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスの生産効率を向上させるため、半導体デバイスを搭載する基板（ウェハ）の大口径化が進められている。この傾向に伴い、プロセス処理を行う際に、基板を支持するトレイ（特許文献１）の大口径化も求められる傾向にある。従来のトレイとしては、基板を安定して支持するために、載置される基板よりも面積の大きいものが用いられている。そして、基板とともにトレイを大口径化することにより、基板に多数の半導体デバイスを搭載し、各々の半導体デバイスに対して同時に、プロセス処理を行うことができる。
【０００３】
しかしながら、大口径化したトレイは重量が増加するため、トレイに載置された基板の安定した搬送を妨げる虞がある。したがって、トレイの重量増加に耐えうる強度を備えた搬送ロボット、ゲートバルブを選定する必要があるが、その場合には大規模な装置改造をともなう。
【０００４】
また、載置される基板よりも面積の大きいトレイを用いて処理する場合、トレイの面積に対する処理領域の面積の比率（処理効率）は低くなる。サイズの小さい基板を複数枚載置して、可能な限り処理領域を増やしたとしても、処理効率が劇的に高まることはない。例えば、９枚の３インチ基板を３００ｍｍトレイに載置して処理する場合、処理効率は５３％程度にとどまる。処理効率が低いことは、処理材料が高い割合で基板以外のものに配され、コストが余計にかかってしまうことを意味する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２１９４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたものであり、基板の非処理面の一部をはみ出させた状態で支持するトレイであって、基板を保持する部位が基板の側面に接して囲むように主面に設けられたトレイを備えた、半導体製造装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る半導体製造装置は、プロセス処理を行うチャンバと、前記チャンバ内に配され、平坦な一面を有する支持台と、一方の主面が、前記支持台の前記一面に接して重なるように載置される、一枚の平板状のトレイと、を有し、前記トレイの他方の主面に複数のウェハ状の基板が載置され、前記基板の非処理面の一部が少なくとも前記トレイの他方の主面と非接触の領域をなすように、前記トレイの形状が規定され、前記トレイの他方の主面のうち、前記基板の非処理面が接していない領域に、前記基板の側面に接して囲むように前記基板の保持部が設けられている、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項２に係る半導体製造装置は、請求項１において、前記保持部は、前記基板の側面の半分以上を囲む、ことを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項３に係る半導体製造装置は、請求項１または２において、前記保持部と前記基板の間隔が、前記トレイの他方の主面から遠ざかるにしたがって広くなる形状である、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項４に係る半導体製造装置は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記保持部の高さは、前記基板の厚さに等しい、ことを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項５に係る半導体製造装置は、請求項１または２において、前記保持部は、前記基板の側面に接して囲むように設けられた第一部位と、前記基板の側面を厚み方向に拡張させた曲面に接して囲むように、前記第一部位上に設けられ、前記曲面との間隔が、前記トレイの他方の主面から遠ざかるにしたがって広くなる第二部位とで構成される、ことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項６に係る半導体製造装置は、請求項１〜５のいずれかにおいて、前記保持部は壁形状である、ことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項７に係る半導体製造装置は、請求項１、２または４のいずれかにおいて、前記保持部はピン形状である、ことを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項８に係る半導体製造装置は、請求項１または２において、前記トレイの他方の主面のうち、前記基板の非処理面が接している領域は平坦な形状であり、前記基板の非処理面が接していない領域は粗面形状であり、後者は前記保持部として機能する、ことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項９に係る半導体製造装置は、請求項１〜８のいずれかにおいて、前記保持部は前記トレイと一体である、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る半導体製造装置が備えるトレイは、その主面から、各々の一部をはみ出させた状態の複数の基板を支持し、各々の基板の側面を囲んで保持する部位（保持部）が主面に形成されている。この保持部は、基板がトレイの主面上を滑ったり、基板が傾いてその一部がトレイと離間したりするのを防ぐため、基板をトレイに安定して載置させた状態で、プロセス処理を行うことができる。
【００１７】
したがって、本発明の構成によれば、基板がトレイと非接触の領域を有する状態であっても、安定して処理を行うことが可能であるため、トレイに載置する複数の基板の合計面積は、トレイの面積を上回っていてもよい。すなわち、載置可能な複数の基板の合計面積によらず、トレイの面積を小さくすることが可能となる。これにより、トレイを軽量化することができ、基板の安定した搬送を実現することができる。
【００１８】
また、本発明の構成によれば、トレイの面積を、トレイに載置される複数の基板の合計面積よりも小さくすることができるため、トレイの面積に対する処理領域の面積の比率（処理効率）を高くすることが可能である。これにより、基板以外のものに配される処理材料の割合を低くすることができ、余計なコストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）第一実施形態に係るプロセス処理装置の側面からみた断面図である。（ｂ）プロセス処理装置のうち、基板とその支持トレイ近傍を上面からみた図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）第一実施形態に係る基板とトレイの側面からみた断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）変形例１に係る基板とトレイの側面からみた断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）変形例２に係る基板とトレイの側面からみた断面図である。
【図５】変形例３に係るトレイと、トレイに支持される基板を上面からみた図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）変形例３に係る基板とその支持トレイの側面からみた図である。
【図７】変形例４に係るトレイと、トレイに支持される基板を上面からみた図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）変形例５に係る基板とトレイの側面からみた断面図である。（ｃ）変形例５に係る基板の保持部近傍を拡大し、側面から見た図である。
【図９】変形例６に係るトレイと、トレイに支持される基板を上面からみた図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、好適な実施形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
【００２１】
＜第一実施形態＞
図１（ａ）は第一実施形態に係るプラズマを発生させた状態のプラズマ処理装置１００の概略構成を示す図である。プラズマ処理装置１００は、チャンバ１０１と、その内部の底面に配された、被処理基板１０４が載置されるトレイ１０３の支持台１０２と、上部電極１０６および下部電極をなす支持台１０２で構成されるプラズマ雰囲気Ｐを発生させる手段と、チャンバ１０１の外側に配され、プラズマ雰囲気Ｐの分布を制御する磁場発生手段Ｍと、を備える。
【００２２】
支持台１０２は、少なくともトレイが載置される領域において平坦な形状をなし、その内部に吸着電極対（不図示）を備え、電気的引力によりトレイ１０３を吸着する。
【００２３】
トレイ１０３は、少なくとも基板１０４が接して配される領域においては、一枚の平板状をなす。そしてトレイ１０３は、その一方の主面１０３Ｓが、支持台１０２の一面１０２Ｓに接して重なるように配され、他方の主面１０３Ｔが、複数のウェハ状の基板１０４を、その非処理面１０４Ｂに接して重なることにより支持する。図１（ｂ）は、図１（ａ）における複数の基板１０４が載置されたトレイ１０３の近傍の領域Ａを拡大し、上面側から見た図である。
【００２４】
各々の基板１０４の一部は、トレイ１０３の他方の主面１０３Ｔ上からはみ出すように載置される。すなわち、基板１０４はトレイ１０３との接触領域Ｒ１および非接触領域Ｒ２を有する。接触領域Ｒ１と非接触領域Ｒ２との面積比に関して制限はないが、基板１０４のトレイ１０３からの落下を防ぐために、少なくとも基板１０４の重心は接触領域Ｒ１に含まれている必要がある。
【００２５】
図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図１（ｂ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線において切断した断面を示す図である。トレイの他方の主面１０３Ｔのうち基板の非処理面１０４Ｂが接していない領域Ｒ３に、基板の側面１０４Ｓに接して囲むように基板を保持する部位１０５（保持部）が設けられている。上述したように、基板１０４の重心はトレイ１０３との接触領域Ｒ１に含まれている必要があるため、保持部１０５は、基板の側面１０４Ｓの半分以上を囲むように形成されることが望ましい。基板の側面１０４Ｓと保持部１０５とは、密着していてもよいが、基板１０４が滑らない程度であれば離間していてもよい。
【００２６】
保持部１０５は、トレイの他方の主面１０３Ｔのうち、基板の非処理面１０４Ｂが接する領域Ｒ１にマスクを配した状態で成膜処理を行い、基板の非処理面１０４Ｂが接しない領域Ｒ３のみに、保持部１０５を構成する材料を積層することによって形成することができる。このとき保持部１０５を構成する材料は、トレイ１０３を構成する材料と同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。
【００２７】
上記成膜処理による方法においては、トレイの他方の主面１０３Ｔを加工する必要がない。したがって、加工によりトレイ１０３が受けるダメージを、防ぐことができる。
【００２８】
また、保持部１０５は、トレイの他方の主面１０３Ｔのうち、基板の非処理面１０４Ｂが接しない領域Ｒ３にマスクを配した状態でエッチング処理を行い、基板の非処理面１０４Ｂが接する領域Ｒ１のみを、トレイ１０３の厚さ方向に掘り下げることによって形成することもできる。
【００２９】
上記エッチング処理による方法においては、トレイ１０３のエッチング量を微細制御することにより、載置される基板の厚さ、側面の形状等に合わせて、所望の大きさ、形状の保持部１０５を形成することができる。
【００３０】
保持部１０５は、基板の処理面１０４Ｕに対するプロセス処理が遮られないように形成される必要がある。したがって、保持部１０５の、トレイの他方の主面１０３Ｔからの高さＨは、基板１０４の厚さと同程度であることが望ましい。
【００３１】
保持部１０５の高さＨを基板１０４の厚さと同程度とすることにより、基板１０４の処理面１０４Ｕの外周に対する斜め上方からの処理が、保持部１０５に遮られるのを防ぐことができる。
【００３２】
第一実施形態に係る半導体製造装置が備えるトレイは、その主面から、各々の一部をはみ出させた状態の複数の基板を支持し、各々の基板の側面を囲んで保持する部位（保持部）が形成されている。この保持部は、基板がトレイの主面上を滑ったり、基板が傾いてその一部がトレイと離間したりするのを防ぐため、基板をトレイに安定して載置させた状態で、プロセス処理を行うことができる。
【００３３】
したがって、上記第一実施形態の構成によれば、基板がトレイと非接触の領域を有する状態であっても安定して処理を行うことが可能であるため、トレイに載置する複数の基板の合計面積は、トレイの面積を上回っていてもよい。すなわち、載置可能な複数の基板の合計面積によらず、トレイの面積を小さくすることが可能となる。これにより、トレイを軽量化することができ、チャンバ外とチャンバ内の支持台上との間で、基板の安定した搬送を実現することができる。
【００３４】
また、第一実施形態の構成によれば、トレイの面積を、トレイに載置される複数の基板の合計面積よりも小さくすることができるため、トレイの面積に対する処理領域の面積の比率（処理効率）を高くすることが可能である。これにより、基板以外のものに配される処理材料の割合を低くすることができ、余計なコストを抑えることができる。
【００３５】
［変形例１］
図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図１（ｂ）に示す基板を支持するトレイのＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線において切断した断面に相当する図であり、第一実施形態の変形例１を示す図である。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、変形例１における保持部１１５は、トレイの他方の主面１１３Ｔに、基板の側面１１４Ｓとの間隔が、トレイの他方の主面１１３Ｔから遠ざかるにしたがって広くなる形状を有している。保持部１１５以外の構成については、第一実施形態と同様の構成となっている。
【００３６】
上記変形例１の構成によれば、基板１１４をトレイ１１３に載置する途中に、基板の側面１１４Ｓは保持部１１５に接触しない。したがって、保持部１１５との接触に伴う基板の側面１１４Ｓの破損等のダメージを防ぐことができる。
【００３７】
変形例１に係る半導体製造装置が備えるトレイは、その主面から、各々の一部をはみ出させた状態の複数の基板を支持し、各々の基板の側面を囲んで保持する部位（保持部）が形成されている。この保持部は、基板がトレイの主面上を滑ったり、基板が傾いてその一部がトレイと離間したりするのを防ぐため、基板をトレイに安定して載置させた状態で、プロセス処理を行うことができる。
【００３８】
したがって、変形例１の構成によれば、基板がトレイと非接触の領域を有する状態であっても、安定して処理を行うことが可能であるため、トレイに載置する複数の基板の合計面積は、トレイの面積を上回っていてもよい。すなわち、載置可能な複数の基板の合計面積によらず、トレイの面積を小さくすることが可能となる。これにより、トレイを軽量化することができ、チャンバ外とチャンバ内の支持台上との間で、基板の安定した搬送を実現することができる。
【００３９】
また、変形例１の構成によれば、トレイの面積を、トレイに載置される複数の基板の合計面積よりも小さくすることができるため、トレイの面積に対する処理領域の面積の比率（処理効率）を高くすることが可能である。これにより、基板以外のものに配される処理材料の割合を低くすることができ、余計なコストを抑えることができる。
【００４０】
［変形例２］
図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図１（ｂ）に示す基板を支持するトレイのＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線において切断した断面に相当する図であり、第一実施形態の変形例２を示す図である。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、変形例２における保持部１２５は、第一部位１２５ａと、第一部位１２５ａ上に設けられた第二部位１２５ｂとで構成される。第一部位１２５ａは、トレイの他方の主面１２３Ｔに、基板の側面１２４Ｓに接して囲むように設けられる。第二部位１２５ｂは、第一部位１２５ａ上に、基板の側面１２４Ｓを厚さ方向に拡張させた仮想の曲面に接して囲むように、かつ、この曲面との間隔が、トレイの他方の主面１２３Ｔから遠ざかるにしたがって広くなるように設けられる。保持部１２５以外の構成については、第一実施形態と同様の構成となっている。
【００４１】
上記変形例２の構成では、保持部１２５の高さ（Ｈ１＋Ｈ２）が、第一実施形態の構成による保持部１０５の高さＨよりも大きい。そのため、プロセス処理中や、基板搬送中に、基板１２４が保持部１２５に乗り上げにくくすることができる。また、保持部１２５の高さ（Ｈ１＋Ｈ２）を基板１２４の厚みより大きくしても、上記第二部位１２５ｂの構成により、基板１２４の処理面１２４Ｕの外周に対する斜め上方からの処理が遮られるのを防ぐことができる。
【００４２】
変形例２に係る半導体製造装置が備えるトレイは、その主面から、各々の一部をはみ出させた状態の複数の基板を支持し、各々の基板の側面を囲んで保持する部位（保持部）が形成されている。この保持部は、基板がトレイの主面上を滑ったり、基板が傾いてその一部がトレイと離間したりするのを防ぐため、基板をトレイに安定して載置させた状態で、プロセス処理を行うことができる。
【００４３】
したがって、変形例２の構成によれば、基板がトレイと非接触の領域を有する状態であっても、安定して処理を行うことが可能であるため、トレイに載置する複数の基板の合計面積は、トレイの面積を上回っていてもよい。したがって、載置可能な複数の基板の合計面積によらず、トレイの面積を小さくすることが可能となる。これにより、トレイを軽量化することができ、チャンバ外とチャンバ内の支持台上との間で、基板の安定した搬送を実現することができる。
【００４４】
また、変形例２の構成によれば、トレイの面積を、トレイに載置される複数の基板の合計面積よりも小さくすることができるため、トレイの面積に対する処理領域の面積の比率（処理効率）を高くすることが可能である。これにより、基板以外のものに配される処理材料の割合を低くすることができ、余計なコストを抑えることができる。
【００４５】
［変形例３］
図５は、複数の基板１３４が載置されたトレイ１３３の上面側から見た図であり、第一実施形態の変形例３に相当する図である。図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図５のＤ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線において切断した断面を示す図である。図５および６に示すように、変形例３における保持部１３５は、基板の側面１３４Ｓに沿うように設けられた壁の形状をなし、トレイの他方の主面１３３Ｔのうち、基板の非処理面１３４Ｂが接していない領域Ｒ３の一部の領域Ｒ４において、保持部１３５が設けられていない点が第一実施形態と異なる。保持部１３５以外の構成については、第一実施形態と同様の構成となっている。
【００４６】
変形例３に係る半導体製造装置が備えるトレイは、その主面から、各々の一部をはみ出させた状態の複数の基板を支持し、各々の基板の側面を囲んで保持する部位（保持部）が形成されている。この保持部は、基板がトレイの主面上を滑ったり、基板が傾いてその一部がトレイと離間したりするのを防ぐため、基板をトレイに安定して載置させた状態で、プロセス処理を行うことができる。
【００４７】
したがって、変形例３の構成によれば、基板がトレイと非接触の領域を有する状態であっても、安定して処理を行うことが可能であるため、トレイに載置する複数の基板の合計面積は、トレイの面積を上回っていてもよい。したがって、載置可能な複数の基板の合計面積によらず、トレイの面積を小さくすることが可能となる。これにより、トレイを軽量化することができ、チャンバ外とチャンバ内の支持台上との間で、基板の安定した搬送を実現することができる。
【００４８】
また、変形例３の構成によれば、トレイの面積を、トレイに載置される複数の基板の合計面積よりも小さくすることができるため、トレイの面積に対する処理領域の面積の比率（処理効率）を高くすることが可能である。これにより、基板以外のものに配される処理材料の割合を低くすることができ、余計なコストを抑えることができる。
【００４９】
また、保持部を壁形状とすることにより、第一実施形態の保持部よりも体積を小さくすることができる。したがって、保持部を軽量化することができ、トレイにかかる負担を軽減することができるため、チャンバ外とチャンバ内の支持台上との間で、基板のさらなる安定した搬送を実現することができる。
【００５０】
［変形例４］
図７は、複数の基板１４４が載置されたトレイ１４３の上面側から見た図であり、第一実施形態の変形例４に相当する図である。図７に示すように、変形例４における保持部１４５は、基板の側面１４４Ｓに沿うように分布して設けられた複数のピンからなる形状であり、トレイの他方の主面１４３Ｔのうち基板の非処理面１４４Ｂが接していない領域Ｒ３の一部の領域において保持部１４５が設けられていない点が、第一実施形態と異なる。保持部１４５以外の構成については、第一実施形態と同様の構成となっている。
【００５１】
変形例４に係る半導体製造装置が備えるトレイは、その主面から、各々の一部をはみ出させた状態の複数の基板を支持し、各々の基板の側面を囲んで保持する部位（保持部）が形成されている。この保持部は、基板がトレイの主面上を滑ったり、基板が傾いてその一部がトレイと離間したりするのを防ぐため、基板をトレイに安定して載置させた状態で、プロセス処理を行うことができる。
【００５２】
したがって、変形例４の構成によれば、基板がトレイと非接触の領域を有する状態であっても、安定して処理を行うことが可能であるため、トレイに載置する複数の基板の合計面積は、トレイの面積を上回っていてもよい。すなわち、載置可能な複数の基板の合計面積によらず、トレイの面積を小さくすることが可能となる。これにより、トレイを軽量化することができ、チャンバ外とチャンバ内の支持台上との間で、基板の安定した搬送を実現することができる。
【００５３】
また、変形例４の構成によれば、トレイの面積を、トレイに載置される複数の基板の合計面積よりも小さくすることができるため、トレイの面積に対する処理領域の面積の比率（処理効率）を高くすることが可能である。これにより、基板以外のものに配される処理材料の割合を低くすることができ、余計なコストを抑えることができる。
【００５４】
また、保持部を複数のピンからなる形状とすることにより、第一実施形態の保持部よりも体積を小さくすることができる。したがって、保持部を軽量化することができ、トレイにかかる負担を軽減することができるため、チャンバ外とチャンバ内の支持台上との間で、基板のさらなる安定した搬送を実現することができる。
【００５５】
［変形例５］
図８（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図１（ｂ）に示す基板を支持するトレイのＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線において切断した断面に相当する図であり、第一実施形態の変形例５を示す図である。図８（ｃ）は、図８（ｂ）に示す基板の側面１５４Ｓ近傍の領域Ｆを拡大し、変形例５に係る基板の保持部１５５の形状を説明する図である。保持部１５５以外の構成については、第一実施形態と同様の構成となっている。
【００５６】
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、変形例５における保持部１５５は、基板の側面１５４Ｓに沿うように設けられている。また、図８（ｃ）に示すように、保持部１５５は、トレイの他方の主面１５３Ｔのうち、基板１５４が接していない領域Ｒ３が、凹凸がランダムに分布した粗面形状となっている。凹凸は、主面１５３Ｔのうち粗面形状を有する部分の全体における、保持部の高さＨ（深さ）の積分がゼロとなるように分布しているのが望ましい。なお、保持部の高さＨは、少なくとも基板が滑るのを妨げる程度の高さであることを必要とする。また、図８（ａ）、（ｂ）では、領域Ｒ３全体が粗面形状となっている例を示しているが、少なくとも基板の側面１５４Ｓを囲む領域の近傍が、粗面形状となっていればよい。
【００５７】
変形例５に係る半導体製造装置が備えるトレイは、その主面から、各々の一部をはみ出させた状態の複数の基板を支持し、各々の基板の側面を囲んで保持する部位（保持部）が形成されている。この保持部は、基板がトレイの主面上を滑ったり、基板が傾いてその一部がトレイと離間したりするのを防ぐため、基板をトレイに安定して載置させた状態で、プロセス処理を行うことができる。
【００５８】
したがって、変形例５の構成によれば、基板がトレイと非接触の領域を有する状態であっても、安定して処理を行うことが可能であるため、トレイに載置する複数の基板の合計面積は、トレイの面積を上回っていてもよい。すなわち、載置可能な複数の基板の合計面積によらず、トレイの面積を小さくすることが可能となる。これにより、トレイを軽量化することができ、チャンバ外とチャンバ内の支持台上との間で、基板の安定した搬送を実現することができる。
【００５９】
また、変形例５の構成によれば、トレイの面積を、トレイに載置される複数の基板の合計面積よりも小さくすることができるため、トレイの面積に対する処理領域の面積の比率（処理効率）を高くすることが可能である。これにより、基板以外のものに配される処理材料の割合を低くすることができ、余計なコストを抑えることができる。
【００６０】
また、保持部を粗面形状とすることにより、第一実施形態の保持部よりも体積を小さくすることができる。したがって、保持部を軽量化することができ、トレイにかかる負担を軽減することができるため、チャンバ外とチャンバ内の支持台上との間で、基板のさらなる安定した搬送を実現することができる。
【００６１】
［変形例６］
図９は、複数の基板１６４が載置されたトレイの上面側から見た図であり、第一実施形態の変形例６に相当する図である。基板１６４の重心がトレイとの接触領域Ｒ１に含まれる限りにおいて、図９に示すように、トレイに載置される各基板同士の間隔を空けた構成とすることができる。各基板の側面同士の間隔が空いている点以外の構成については、第一実施形態と同様の構成となっている。
【００６２】
変形例６の構成によれば、各基板の側面同士が接触することによる破損等のダメージを防ぐことができる。また、各々の基板の側面に形成された膜の一部が、他の基板の側面に接触することにより、変形、変質してしまうのを防ぐことができる。さらに、基板の側面に付着した異物が、接触する他の基板の側面に伝搬されるのを防ぐことができる。
【００６３】
変形例６に係る半導体製造装置が備えるトレイは、その主面から、各々の一部をはみ出させた状態の複数の基板を支持し、各々の基板の側面を囲んで保持する部位（保持部）が形成されている。この保持部は、基板がトレイの主面上を滑ったり、基板が傾いてその一部がトレイと離間したりするのを防ぐため、基板をトレイに安定して載置させた状態で、プロセス処理を行うことができる。
【００６４】
したがって、変形例６の構成によれば、基板がトレイと非接触の領域を有する状態であっても、安定して処理を行うことが可能であるため、トレイに載置する複数の基板の合計面積は、トレイの面積を上回っていてもよい。したがって、載置可能な複数の基板の合計面積によらず、トレイの面積を小さくすることが可能となる。これにより、トレイを軽量化することができ、チャンバ外とチャンバ内の支持台上との間で、基板の安定した搬送を実現することができる。
【００６５】
また、変形例６の構成によれば、トレイの面積を、トレイに載置される複数の基板の合計面積よりも小さくすることができるため、トレイの面積に対する処理領域の面積の比率（処理効率）を高くすることが可能である。これにより、基板以外のものに配される処理材料の割合を低くすることができ、余計なコストを抑えることができる。
【００６６】
なお、第一実施形態およびその変形例１〜６では、円形のトレイに基板を３枚載置した例を用いて説明したが、本発明においては、トレイの形状および基板の枚数に関する制限を設けない。
【００６７】
また、第一実施形態およびその変形例１〜６では、トレイを備えたプロセス処理室として、プラズマ処理を行うチャンバを例として用いたが、本発明は、蒸着等のプラズマを用いないプロセス処理を行うチャンバに対しても適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、被処理基板を支持部材に載置した状態において、プロセス処理を行う場合に対し、広く適用することが出来る。
【符号の説明】
【００６９】
１００・・・プラズマ処理装置、１０１・・・チャンバ、１０２・・・支持台、
１０２Ｓ・・・一面、１０３、１１３、１２３・・・トレイ、
１０３Ｓ、１１３Ｓ、１２３Ｓ、１０３Ｔ、１１３Ｔ、１２３Ｔ・・・主面、
１０４、１１４、１２４・・・基板、１０４Ｂ、１１４Ｂ、１２４Ｂ・・・非処理面、
１０４Ｓ、１１４Ｓ、１２４Ｓ・・・側面、１０５、１１５、１２５・・・保持部、
１０６・・・上部電極、Ｈ、Ｈ１、Ｈ２・・・高さＰ・・・プラズマ雰囲気、Ｒ２、Ｒ３・・・領域。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置に係り、より詳細には、一つのトレイ上に多数枚の基板を並べて配置し、全ての基板に対して同時にプロセス処理を施す半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスの生産効率を向上させるため、半導体デバイスを搭載する基板（ウェハ）の大口径化が進められている。この傾向に伴い、プロセス処理を行う際に、基板を支持するトレイ（特許文献１）の大口径化も求められる傾向にある。従来のトレイとしては、基板を安定して支持するために、載置される基板よりも面積の大きいものが用いられている。そして、基板とともにトレイを大口径化することにより、基板に多数の半導体デバイスを搭載し、各々の半導体デバイスに対して同時に、プロセス処理を行うことができる。
【０００３】
しかしながら、大口径化したトレイは重量が増加するため、トレイに載置された基板の安定した搬送を妨げる虞がある。したがって、トレイの重量増加に耐えうる強度を備えた搬送ロボット、ゲートバルブを選定する必要があるが、その場合には大規模な装置改造をともなう。
【０００４】
また、載置される基板よりも面積の大きいトレイを用いて処理する場合、トレイの面積に対する処理領域の面積の比率（処理効率）は低くなる。サイズの小さい基板を複数枚載置して、可能な限り処理領域を増やしたとしても、処理効率が劇的に高まることはない。例えば、９枚の３インチ基板を３００ｍｍトレイに載置して処理する場合、処理効率は５３％程度にとどまる。処理効率が低いことは、処理材料が高い割合で基板以外のものに配され、コストが余計にかかってしまうことを意味する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２１９４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたものであり、基板の非処理面の一部をはみ出させた状態で支持するトレイであって、基板を保持する部位が基板の側面に接して囲むように主面に設けられたトレイを備えた、半導体製造装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る半導体製造装置は、プロセス処理を行うチャンバと、前記チャンバ内に配され、平坦な一面を有する支持台と、一方の主面が、前記支持台の前記一面に接して重なるように載置される、一枚の平板状のトレイと、を有し、前記トレイの他方の主面に複数のウェハ状の基板が載置され、前記基板の非処理面の一部が少なくとも前記トレイの他方の主面と非接触の領域をなすように、前記トレイの形状が規定され、前記トレイの他方の主面のうち、前記基板の非処理面が接していない領域に、前記基板の側面に接して囲むように前記基板の保持部が設けられている、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項２に係る半導体製造装置は、請求項１において、前記保持部は、前記基板の側面の半分以上を囲む、ことを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項３に係る半導体製造装置は、請求項１または２において、前記保持部と前記基板の間隔が、前記トレイの他方の主面から遠ざかるにしたがって広くなる形状である、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項４に係る半導体製造装置は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記保持部の高さは、前記基板の厚さに等しい、ことを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項５に係る半導体製造装置は、請求項１または２において、前記保持部は、前記基板の側面に接して囲むように設けられた第一部位と、前記基板の側面を厚み方向に拡張させた曲面に接して囲むように、前記第一部位上に設けられ、前記曲面との間隔が、前記トレイの他方の主面から遠ざかるにしたがって広くなる第二部位とで構成される、ことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項６に係る半導体製造装置は、請求項１〜５のいずれかにおいて、前記保持部は壁形状である、ことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項７に係る半導体製造装置は、請求項１、２または４のいずれかにおいて、前記保持部はピン形状である、ことを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項８に係る半導体製造装置は、請求項１または２において、前記トレイの他方の主面のうち、前記基板の非処理面が接している領域は平坦な形状であり、前記基板の非処理面が接していない領域は粗面形状であり、後者は前記保持部として機能する、ことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項９に係る半導体製造装置は、請求項１〜８のいずれかにおいて、前記保持部は前記トレイと一体である、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る半導体製造装置が備えるトレイは、その主面から、各々の一部をはみ出させた状態の複数の基板を支持し、各々の基板の側面を囲んで保持する部位（保持部）が主面に形成されている。この保持部は、基板がトレイの主面上を滑ったり、基板が傾いてその一部がトレイと離間したりするのを防ぐため、基板をトレイに安定して載置させた状態で、プロセス処理を行うことができる。
【００１７】
したがって、本発明の構成によれば、基板がトレイと非接触の領域を有する状態であっても、安定して処理を行うことが可能であるため、トレイに載置する複数の基板の合計面積は、トレイの面積を上回っていてもよい。すなわち、載置可能な複数の基板の合計面積によらず、トレイの面積を小さくすることが可能となる。これにより、トレイを軽量化することができ、基板の安定した搬送を実現することができる。
【００１８】
また、本発明の構成によれば、トレイの面積を、トレイに載置される複数の基板の合計面積よりも小さくすることができるため、トレイの面積に対する処理領域の面積の比率（処理効率）を高くすることが可能である。これにより、基板以外のものに配される処理材料の割合を低くすることができ、余計なコストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）第一実施形態に係るプロセス処理装置の側面からみた断面図である。（ｂ）プロセス処理装置のうち、基板とその支持トレイ近傍を上面からみた図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）第一実施形態に係る基板とトレイの側面からみた断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）変形例１に係る基板とトレイの側面からみた断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）変形例２に係る基板とトレイの側面からみた断面図である。
【図５】変形例３に係るトレイと、トレイに支持される基板を上面からみた図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）変形例３に係る基板とその支持トレイの側面からみた図である。
【図７】変形例４に係るトレイと、トレイに支持される基板を上面からみた図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）変形例５に係る基板とトレイの側面からみた断面図である。（ｃ）変形例５に係る基板の保持部近傍を拡大し、側面から見た図である。
【図９】変形例６に係るトレイと、トレイに支持される基板を上面からみた図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、好適な実施形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
【００２１】
＜第一実施形態＞
図１（ａ）は第一実施形態に係るプラズマを発生させた状態のプラズマ処理装置１００の概略構成を示す図である。プラズマ処理装置１００は、チャンバ１０１と、その内部の底面に配された、被処理基板１０４が載置されるトレイ１０３の支持台１０２と、上部電極１０６および下部電極をなす支持台１０２で構成されるプラズマ雰囲気Ｐを発生させる手段と、チャンバ１０１の外側に配され、プラズマ雰囲気Ｐの分布を制御する磁場発生手段Ｍと、を備える。
【００２２】
支持台１０２は、少なくともトレイが載置される領域において平坦な形状をなし、その内部に吸着電極対（不図示）を備え、電気的引力によりトレイ１０３を吸着する。
【００２３】
トレイ１０３は、少なくとも基板１０４が接して配される領域においては、一枚の平板状をなす。そしてトレイ１０３は、その一方の主面１０３Ｓが、支持台１０２の一面１０２Ｓに接して重なるように配され、他方の主面１０３Ｔが、複数のウェハ状の基板１０４を、その非処理面１０４Ｂに接して重なることにより支持する。図１（ｂ）は、図１（ａ）における複数の基板１０４が載置されたトレイ１０３の近傍の領域Ａを拡大し、上面側から見た図である。
【００２４】
各々の基板１０４の一部は、トレイ１０３の他方の主面１０３Ｔ上からはみ出すように載置される。すなわち、基板１０４はトレイ１０３との接触領域Ｒ１および非接触領域Ｒ２を有する。接触領域Ｒ１と非接触領域Ｒ２との面積比に関して制限はないが、基板１０４のトレイ１０３からの落下を防ぐために、少なくとも基板１０４の重心は接触領域Ｒ１に含まれている必要がある。
【００２５】
図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図１（ｂ）のＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線において切断した断面を示す図である。トレイの他方の主面１０３Ｔのうち基板の非処理面１０４Ｂが接していない領域Ｒ３に、基板の側面１０４Ｓに接して囲むように基板を保持する部位１０５（保持部）が設けられている。上述したように、基板１０４の重心はトレイ１０３との接触領域Ｒ１に含まれている必要があるため、保持部１０５は、基板の側面１０４Ｓの半分以上を囲むように形成されることが望ましい。基板の側面１０４Ｓと保持部１０５とは、密着していてもよいが、基板１０４が滑らない程度であれば離間していてもよい。
【００２６】
保持部１０５は、トレイの他方の主面１０３Ｔのうち、基板の非処理面１０４Ｂが接する領域Ｒ１にマスクを配した状態で成膜処理を行い、基板の非処理面１０４Ｂが接しない領域Ｒ３のみに、保持部１０５を構成する材料を積層することによって形成することができる。このとき保持部１０５を構成する材料は、トレイ１０３を構成する材料と同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。
【００２７】
上記成膜処理による方法においては、トレイの他方の主面１０３Ｔを加工する必要がない。したがって、加工によりトレイ１０３が受けるダメージを、防ぐことができる。
【００２８】
また、保持部１０５は、トレイの他方の主面１０３Ｔのうち、基板の非処理面１０４Ｂが接しない領域Ｒ３にマスクを配した状態でエッチング処理を行い、基板の非処理面１０４Ｂが接する領域Ｒ１のみを、トレイ１０３の厚さ方向に掘り下げることによって形成することもできる。
【００２９】
上記エッチング処理による方法においては、トレイ１０３のエッチング量を微細制御することにより、載置される基板の厚さ、側面の形状等に合わせて、所望の大きさ、形状の保持部１０５を形成することができる。
【００３０】
保持部１０５は、基板の処理面１０４Ｕに対するプロセス処理が遮られないように形成される必要がある。したがって、保持部１０５の、トレイの他方の主面１０３Ｔからの高さＨは、基板１０４の厚さと同程度であることが望ましい。
【００３１】
保持部１０５の高さＨを基板１０４の厚さと同程度とすることにより、基板１０４の処理面１０４Ｕの外周に対する斜め上方からの処理が、保持部１０５に遮られるのを防ぐことができる。
【００３２】
第一実施形態に係る半導体製造装置が備えるトレイは、その主面から、各々の一部をはみ出させた状態の複数の基板を支持し、各々の基板の側面を囲んで保持する部位（保持部）が形成されている。この保持部は、基板がトレイの主面上を滑ったり、基板が傾いてその一部がトレイと離間したりするのを防ぐため、基板をトレイに安定して載置させた状態で、プロセス処理を行うことができる。
【００３３】
したがって、上記第一実施形態の構成によれば、基板がトレイと非接触の領域を有する状態であっても安定して処理を行うことが可能であるため、トレイに載置する複数の基板の合計面積は、トレイの面積を上回っていてもよい。すなわち、載置可能な複数の基板の合計面積によらず、トレイの面積を小さくすることが可能となる。これにより、トレイを軽量化することができ、チャンバ外とチャンバ内の支持台上との間で、基板の安定した搬送を実現することができる。
【００３４】
また、第一実施形態の構成によれば、トレイの面積を、トレイに載置される複数の基板の合計面積よりも小さくすることができるため、トレイの面積に対する処理領域の面積の比率（処理効率）を高くすることが可能である。これにより、基板以外のものに配される処理材料の割合を低くすることができ、余計なコストを抑えることができる。
【００３５】
［変形例１］
図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図１（ｂ）に示す基板を支持するトレイのＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線において切断した断面に相当する図であり、第一実施形態の変形例１を示す図である。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、変形例１における保持部１１５は、トレイの他方の主面１１３Ｔに、基板の側面１１４Ｓとの間隔が、トレイの他方の主面１１３Ｔから遠ざかるにしたがって広くなる形状を有している。保持部１１５以外の構成については、第一実施形態と同様の構成となっている。
【００３６】
上記変形例１の構成によれば、基板１１４をトレイ１１３に載置する途中に、基板の側面１１４Ｓは保持部１１５に接触しない。したがって、保持部１１５との接触に伴う基板の側面１１４Ｓの破損等のダメージを防ぐことができる。
【００３７】
変形例１に係る半導体製造装置が備えるトレイは、その主面から、各々の一部をはみ出させた状態の複数の基板を支持し、各々の基板の側面を囲んで保持する部位（保持部）が形成されている。この保持部は、基板がトレイの主面上を滑ったり、基板が傾いてその一部がトレイと離間したりするのを防ぐため、基板をトレイに安定して載置させた状態で、プロセス処理を行うことができる。
【００３８】
したがって、変形例１の構成によれば、基板がトレイと非接触の領域を有する状態であっても、安定して処理を行うことが可能であるため、トレイに載置する複数の基板の合計面積は、トレイの面積を上回っていてもよい。すなわち、載置可能な複数の基板の合計面積によらず、トレイの面積を小さくすることが可能となる。これにより、トレイを軽量化することができ、チャンバ外とチャンバ内の支持台上との間で、基板の安定した搬送を実現することができる。
【００３９】
また、変形例１の構成によれば、トレイの面積を、トレイに載置される複数の基板の合計面積よりも小さくすることができるため、トレイの面積に対する処理領域の面積の比率（処理効率）を高くすることが可能である。これにより、基板以外のものに配される処理材料の割合を低くすることができ、余計なコストを抑えることができる。
【００４０】
［変形例２］
図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図１（ｂ）に示す基板を支持するトレイのＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線において切断した断面に相当する図であり、第一実施形態の変形例２を示す図である。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、変形例２における保持部１２５は、第一部位１２５ａと、第一部位１２５ａ上に設けられた第二部位１２５ｂとで構成される。第一部位１２５ａは、トレイの他方の主面１２３Ｔに、基板の側面１２４Ｓに接して囲むように設けられる。第二部位１２５ｂは、第一部位１２５ａ上に、基板の側面１２４Ｓを厚さ方向に拡張させた仮想の曲面に接して囲むように、かつ、この曲面との間隔が、トレイの他方の主面１２３Ｔから遠ざかるにしたがって広くなるように設けられる。保持部１２５以外の構成については、第一実施形態と同様の構成となっている。
【００４１】
上記変形例２の構成では、保持部１２５の高さ（Ｈ１＋Ｈ２）が、第一実施形態の構成による保持部１０５の高さＨよりも大きい。そのため、プロセス処理中や、基板搬送中に、基板１２４が保持部１２５に乗り上げにくくすることができる。また、保持部１２５の高さ（Ｈ１＋Ｈ２）を基板１２４の厚みより大きくしても、上記第二部位１２５ｂの構成により、基板１２４の処理面１２４Ｕの外周に対する斜め上方からの処理が遮られるのを防ぐことができる。
【００４２】
変形例２に係る半導体製造装置が備えるトレイは、その主面から、各々の一部をはみ出させた状態の複数の基板を支持し、各々の基板の側面を囲んで保持する部位（保持部）が形成されている。この保持部は、基板がトレイの主面上を滑ったり、基板が傾いてその一部がトレイと離間したりするのを防ぐため、基板をトレイに安定して載置させた状態で、プロセス処理を行うことができる。
【００４３】
したがって、変形例２の構成によれば、基板がトレイと非接触の領域を有する状態であっても、安定して処理を行うことが可能であるため、トレイに載置する複数の基板の合計面積は、トレイの面積を上回っていてもよい。したがって、載置可能な複数の基板の合計面積によらず、トレイの面積を小さくすることが可能となる。これにより、トレイを軽量化することができ、チャンバ外とチャンバ内の支持台上との間で、基板の安定した搬送を実現することができる。
【００４４】
また、変形例２の構成によれば、トレイの面積を、トレイに載置される複数の基板の合計面積よりも小さくすることができるため、トレイの面積に対する処理領域の面積の比率（処理効率）を高くすることが可能である。これにより、基板以外のものに配される処理材料の割合を低くすることができ、余計なコストを抑えることができる。
【００４５】
［変形例３］
図５は、複数の基板１３４が載置されたトレイ１３３の上面側から見た図であり、第一実施形態の変形例３に相当する図である。図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図５のＤ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線において切断した断面を示す図である。図５および６に示すように、変形例３における保持部１３５は、基板の側面１３４Ｓに沿うように設けられた壁の形状をなし、トレイの他方の主面１３３Ｔのうち、基板の非処理面１３４Ｂが接していない領域Ｒ３の一部の領域Ｒ４において、保持部１３５が設けられていない点が第一実施形態と異なる。保持部１３５以外の構成については、第一実施形態と同様の構成となっている。
【００４６】
変形例３に係る半導体製造装置が備えるトレイは、その主面から、各々の一部をはみ出させた状態の複数の基板を支持し、各々の基板の側面を囲んで保持する部位（保持部）が形成されている。この保持部は、基板がトレイの主面上を滑ったり、基板が傾いてその一部がトレイと離間したりするのを防ぐため、基板をトレイに安定して載置させた状態で、プロセス処理を行うことができる。
【００４７】
したがって、変形例３の構成によれば、基板がトレイと非接触の領域を有する状態であっても、安定して処理を行うことが可能であるため、トレイに載置する複数の基板の合計面積は、トレイの面積を上回っていてもよい。したがって、載置可能な複数の基板の合計面積によらず、トレイの面積を小さくすることが可能となる。これにより、トレイを軽量化することができ、チャンバ外とチャンバ内の支持台上との間で、基板の安定した搬送を実現することができる。
【００４８】
また、変形例３の構成によれば、トレイの面積を、トレイに載置される複数の基板の合計面積よりも小さくすることができるため、トレイの面積に対する処理領域の面積の比率（処理効率）を高くすることが可能である。これにより、基板以外のものに配される処理材料の割合を低くすることができ、余計なコストを抑えることができる。
【００４９】
また、保持部を壁形状とすることにより、第一実施形態の保持部よりも体積を小さくすることができる。したがって、保持部を軽量化することができ、トレイにかかる負担を軽減することができるため、チャンバ外とチャンバ内の支持台上との間で、基板のさらなる安定した搬送を実現することができる。
【００５０】
［変形例４］
図７は、複数の基板１４４が載置されたトレイ１４３の上面側から見た図であり、第一実施形態の変形例４に相当する図である。図７に示すように、変形例４における保持部１４５は、基板の側面１４４Ｓに沿うように分布して設けられた複数のピンからなる形状であり、トレイの他方の主面１４３Ｔのうち基板の非処理面１４４Ｂが接していない領域Ｒ３の一部の領域において保持部１４５が設けられていない点が、第一実施形態と異なる。保持部１４５以外の構成については、第一実施形態と同様の構成となっている。
【００５１】
変形例４に係る半導体製造装置が備えるトレイは、その主面から、各々の一部をはみ出させた状態の複数の基板を支持し、各々の基板の側面を囲んで保持する部位（保持部）が形成されている。この保持部は、基板がトレイの主面上を滑ったり、基板が傾いてその一部がトレイと離間したりするのを防ぐため、基板をトレイに安定して載置させた状態で、プロセス処理を行うことができる。
【００５２】
したがって、変形例４の構成によれば、基板がトレイと非接触の領域を有する状態であっても、安定して処理を行うことが可能であるため、トレイに載置する複数の基板の合計面積は、トレイの面積を上回っていてもよい。すなわち、載置可能な複数の基板の合計面積によらず、トレイの面積を小さくすることが可能となる。これにより、トレイを軽量化することができ、チャンバ外とチャンバ内の支持台上との間で、基板の安定した搬送を実現することができる。
【００５３】
また、変形例４の構成によれば、トレイの面積を、トレイに載置される複数の基板の合計面積よりも小さくすることができるため、トレイの面積に対する処理領域の面積の比率（処理効率）を高くすることが可能である。これにより、基板以外のものに配される処理材料の割合を低くすることができ、余計なコストを抑えることができる。
【００５４】
また、保持部を複数のピンからなる形状とすることにより、第一実施形態の保持部よりも体積を小さくすることができる。したがって、保持部を軽量化することができ、トレイにかかる負担を軽減することができるため、チャンバ外とチャンバ内の支持台上との間で、基板のさらなる安定した搬送を実現することができる。
【００５５】
［変形例５］
図８（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図１（ｂ）に示す基板を支持するトレイのＢ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線において切断した断面に相当する図であり、第一実施形態の変形例５を示す図である。図８（ｃ）は、図８（ｂ）に示す基板の側面１５４Ｓ近傍の領域Ｆを拡大し、変形例５に係る基板の保持部１５５の形状を説明する図である。保持部１５５以外の構成については、第一実施形態と同様の構成となっている。
【００５６】
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、変形例５における保持部１５５は、基板の側面１５４Ｓに沿うように設けられている。また、図８（ｃ）に示すように、保持部１５５は、トレイの他方の主面１５３Ｔのうち、基板１５４が接していない領域Ｒ３が、凹凸がランダムに分布した粗面形状となっている。凹凸は、主面１５３Ｔのうち粗面形状を有する部分の全体における、保持部の高さＨ（深さ）の積分がゼロとなるように分布しているのが望ましい。なお、保持部の高さＨは、少なくとも基板が滑るのを妨げる程度の高さであることを必要とする。また、図８（ａ）、（ｂ）では、領域Ｒ３全体が粗面形状となっている例を示しているが、少なくとも基板の側面１５４Ｓを囲む領域の近傍が、粗面形状となっていればよい。
【００５７】
変形例５に係る半導体製造装置が備えるトレイは、その主面から、各々の一部をはみ出させた状態の複数の基板を支持し、各々の基板の側面を囲んで保持する部位（保持部）が形成されている。この保持部は、基板がトレイの主面上を滑ったり、基板が傾いてその一部がトレイと離間したりするのを防ぐため、基板をトレイに安定して載置させた状態で、プロセス処理を行うことができる。
【００５８】
したがって、変形例５の構成によれば、基板がトレイと非接触の領域を有する状態であっても、安定して処理を行うことが可能であるため、トレイに載置する複数の基板の合計面積は、トレイの面積を上回っていてもよい。すなわち、載置可能な複数の基板の合計面積によらず、トレイの面積を小さくすることが可能となる。これにより、トレイを軽量化することができ、チャンバ外とチャンバ内の支持台上との間で、基板の安定した搬送を実現することができる。
【００５９】
また、変形例５の構成によれば、トレイの面積を、トレイに載置される複数の基板の合計面積よりも小さくすることができるため、トレイの面積に対する処理領域の面積の比率（処理効率）を高くすることが可能である。これにより、基板以外のものに配される処理材料の割合を低くすることができ、余計なコストを抑えることができる。
【００６０】
また、保持部を粗面形状とすることにより、第一実施形態の保持部よりも体積を小さくすることができる。したがって、保持部を軽量化することができ、トレイにかかる負担を軽減することができるため、チャンバ外とチャンバ内の支持台上との間で、基板のさらなる安定した搬送を実現することができる。
【００６１】
［変形例６］
図９は、複数の基板１６４が載置されたトレイの上面側から見た図であり、第一実施形態の変形例６に相当する図である。基板１６４の重心がトレイとの接触領域Ｒ１に含まれる限りにおいて、図９に示すように、トレイに載置される各基板同士の間隔を空けた構成とすることができる。各基板の側面同士の間隔が空いている点以外の構成については、第一実施形態と同様の構成となっている。
【００６２】
変形例６の構成によれば、各基板の側面同士が接触することによる破損等のダメージを防ぐことができる。また、各々の基板の側面に形成された膜の一部が、他の基板の側面に接触することにより、変形、変質してしまうのを防ぐことができる。さらに、基板の側面に付着した異物が、接触する他の基板の側面に伝搬されるのを防ぐことができる。
【００６３】
変形例６に係る半導体製造装置が備えるトレイは、その主面から、各々の一部をはみ出させた状態の複数の基板を支持し、各々の基板の側面を囲んで保持する部位（保持部）が形成されている。この保持部は、基板がトレイの主面上を滑ったり、基板が傾いてその一部がトレイと離間したりするのを防ぐため、基板をトレイに安定して載置させた状態で、プロセス処理を行うことができる。
【００６４】
したがって、変形例６の構成によれば、基板がトレイと非接触の領域を有する状態であっても、安定して処理を行うことが可能であるため、トレイに載置する複数の基板の合計面積は、トレイの面積を上回っていてもよい。したがって、載置可能な複数の基板の合計面積によらず、トレイの面積を小さくすることが可能となる。これにより、トレイを軽量化することができ、チャンバ外とチャンバ内の支持台上との間で、基板の安定した搬送を実現することができる。
【００６５】
また、変形例６の構成によれば、トレイの面積を、トレイに載置される複数の基板の合計面積よりも小さくすることができるため、トレイの面積に対する処理領域の面積の比率（処理効率）を高くすることが可能である。これにより、基板以外のものに配される処理材料の割合を低くすることができ、余計なコストを抑えることができる。
【００６６】
なお、第一実施形態およびその変形例１〜６では、円形のトレイに基板を３枚載置した例を用いて説明したが、本発明においては、トレイの形状および基板の枚数に関する制限を設けない。
【００６７】
また、第一実施形態およびその変形例１〜６では、トレイを備えたプロセス処理室として、プラズマ処理を行うチャンバを例として用いたが、本発明は、蒸着等のプラズマを用いないプロセス処理を行うチャンバに対しても適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、被処理基板を支持部材に載置した状態において、プロセス処理を行う場合に対し、広く適用することが出来る。
【符号の説明】
【００６９】
１００・・・プラズマ処理装置、１０１・・・チャンバ、１０２・・・支持台、
１０２Ｓ・・・一面、１０３、１１３、１２３・・・トレイ、
１０３Ｓ、１１３Ｓ、１２３Ｓ、１０３Ｔ、１１３Ｔ、１２３Ｔ・・・主面、
１０４、１１４、１２４・・・基板、１０４Ｂ、１１４Ｂ、１２４Ｂ・・・非処理面、
１０４Ｓ、１１４Ｓ、１２４Ｓ・・・側面、１０５、１１５、１２５・・・保持部、
１０６・・・上部電極、Ｈ、Ｈ１、Ｈ２・・・高さＰ・・・プラズマ雰囲気、Ｒ２、Ｒ３・・・領域。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス処理を行うチャンバと、
前記チャンバ内に配され、平坦な一面を有する支持台と、
一方の主面が、前記支持台の前記一面に接して重なるように載置される、一枚の平板状のトレイと、を有し、
前記トレイの他方の主面に複数のウェハ状の基板が載置され、前記基板の非処理面の一部が少なくとも前記トレイの他方の主面と非接触の領域をなすように、前記トレイの形状が規定され、
前記トレイの他方の主面のうち、前記基板の非処理面が接していない領域に、前記基板の側面に接して囲むように前記基板の保持部が設けられている、ことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
前記保持部は、前記基板の側面の半分以上を囲む、ことを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項３】
前記保持部と前記基板の間隔が、前記トレイの他方の主面から遠ざかるにしたがって広くなる形状である、ことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体製造装置。
【請求項４】
前記保持部の高さは、前記基板の厚さに等しい、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の半導体製造装置。
【請求項５】
前記保持部は、前記基板の側面に接して囲むように設けられた第一部位と、
前記基板の側面を厚み方向に拡張させた曲面に接して囲むように、前記第一部位上に設けられ、前記曲面との間隔が、前記トレイの他方の主面から遠ざかるにしたがって広くなる第二部位とで構成される、ことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体製造装置。
【請求項６】
前記保持部は壁形状である、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の半導体製造装置。
【請求項７】
前記保持部はピン形状である、ことを特徴とする請求項１、２または４のいずれかに記載の半導体製造装置。
【請求項８】
前記トレイの他方の主面のうち、前記基板の非処理面が接している領域は平坦な形状であり、前記基板の非処理面が接していない領域は粗面形状であり、後者は前記保持部として機能する、ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の半導体製造装置。
【請求項９】
前記保持部は前記トレイと一体である、ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の半導体製造装置。
【請求項１】
プロセス処理を行うチャンバと、
前記チャンバ内に配され、平坦な一面を有する支持台と、
一方の主面が、前記支持台の前記一面に接して重なるように載置される、一枚の平板状のトレイと、を有し、
前記トレイの他方の主面に複数のウェハ状の基板が載置され、前記基板の非処理面の一部が少なくとも前記トレイの他方の主面と非接触の領域をなすように、前記トレイの形状が規定され、
前記トレイの他方の主面のうち、前記基板の非処理面が接していない領域に、前記基板の側面に接して囲むように前記基板の保持部が設けられている、ことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
前記保持部は、前記基板の側面の半分以上を囲む、ことを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項３】
前記保持部と前記基板の間隔が、前記トレイの他方の主面から遠ざかるにしたがって広くなる形状である、ことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体製造装置。
【請求項４】
前記保持部の高さは、前記基板の厚さに等しい、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の半導体製造装置。
【請求項５】
前記保持部は、前記基板の側面に接して囲むように設けられた第一部位と、
前記基板の側面を厚み方向に拡張させた曲面に接して囲むように、前記第一部位上に設けられ、前記曲面との間隔が、前記トレイの他方の主面から遠ざかるにしたがって広くなる第二部位とで構成される、ことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体製造装置。
【請求項６】
前記保持部は壁形状である、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の半導体製造装置。
【請求項７】
前記保持部はピン形状である、ことを特徴とする請求項１、２または４のいずれかに記載の半導体製造装置。
【請求項８】
前記トレイの他方の主面のうち、前記基板の非処理面が接している領域は平坦な形状であり、前記基板の非処理面が接していない領域は粗面形状であり、後者は前記保持部として機能する、ことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の半導体製造装置。
【請求項９】
前記保持部は前記トレイと一体である、ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の半導体製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１９５４９８（Ｐ２０１２−１９５４９８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５９３４５（Ｐ２０１１−５９３４５）
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
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