专利名称：基板的等离子体处理方法
技术领域：
本发明涉及针对以被收容于托盘的状态实施搬运的多个基板进行等离子体处理的方法。
背景技术：
在制造LED器件的制造工序中，为了提高将光从器件取出到外部的效率，作为在蓝宝石基板的表面形成凹凸构造的工序而进行了蚀刻处理(等离子体处理)。在这种蚀刻处理中，以多个基板被收容于托盘的状态来进行处理(例如，参照专利文献I)。具体而言，构成为在托盘形成有多个基板收容孔，蓝宝石基板的缘部被从基板收容孔的内壁突出的基板支撑部支撑，由此多个基板被收容于托盘。在等离子体处理装置的腔室内配置有基板台，在基板台的上表面设置有托盘支撑部、和从该托盘支撑部朝上突出的多个基板保持部。在进行蚀刻处理时，以被收容于托盘的状态而将多个基板搬入到腔室内，通过在托盘支撑部上载置托盘，由此将多个基板载置在基板保持部上，并且成为基板的缘部从基板支撑部分离的状态。在这种状态下，以通过内置于基板保持部的ESC(静电卡盘)对各个基板进行静电吸附而使基板保持部保持的状态，进行对基板的蚀刻处理。如果蚀刻处理完成，则解除基于ESC的吸附保持，从托盘支撑部抬起托盘，并且以由基板支撑部再次支撑基板的缘部的状态而将多个基板从腔室内搬出。-在先技术文献--专利文献-专利文献1:日本特开2007-109771号公报
发明内容
-发明要解决的课题-然而，在专利文献I那样的蚀刻处理方法中，由于在基板台被各个基板保持部保持的状态的基板的缘部、和托盘中的基板支撑部处于彼此分离的状态，因此在蚀刻处理中从蓝宝石基板以及托盘(例如，由SiC形成。)产生的副生成物(附着物，deposition)会附着于基板的缘部、托盘的基板收容孔的内壁。在蚀刻处理结束之后，由托盘支撑部抬起托盘而搬出各个基板时，托盘的基板保持部和基板的缘部相抵接，所附着的副生成物有时会落到基板保持部上。如果这种副生成物落到基板保持部上，则在进行对下一个基板的蚀刻处理时，所落下的副生成物会侵入，从而有时会妨碍基板的可靠保持。当处于这种情况时，存在如下问题:在蚀刻处理中无法充分地进行基板的冷却，从而发生产品不良。因此，本发明的目的在于解决上述问题，提供一种在针对以被收容于托盘的状态实施搬运的多个基板进行等离子体处理的方法中，能够在等离子体处理中进行附着于基板的缘部以及托盘的副生成物的去除，以提高产品的品质的基板的等离子体处理方法。-用于解决课题的技术方案-
为了达成上述目的，本发明如下那样构成。根据本发明的第一方式，提供一种基板的等离子体处理方法，包括:基板搬入工序，利用托盘将多个基板搬入到腔室内，该托盘设置有收容基板的多个基板收容孔、且具有从各个基板收容孔的内壁突出的基板支撑部，该多个基板的每一个分别处于其缘部被基板支撑部支撑并被收容于基板收容孔的状态；基板载置工序，在腔室内，针对具有托盘支撑部和从该托盘支撑部朝上突出的多个基板保持部的基板台，通过在托盘支撑部上载置托盘并且在各个基板保持部上载置基板，由此成为使从基板保持部的端缘伸出的基板的缘部和基板支撑部分离的状态；第一等离子体处理工序，向腔室内供给处理气体并且调整腔室内的压力，来进行对各个基板的等离子体处理；第二等离子体处理工序，在托盘以及各个基板被载置于基板台上的状态下，向腔室内供给处理气体并且调整腔室内的压力来实施等离子体处理，通过第一等离子体处理工序的实施来去除在基板的缘部与基板支撑部所附着的副生成物；和基板搬出工序，在第二等离子体处理工序结束之后，在由基板支撑部支撑了基板的缘部的状态下，使各个基板与托盘一起从腔室内搬出。根据本发明的第二方式，提供一种具有如下特征的第一方式所记载的基板的等离子体处理方法:在第一等离子体处理工序结束之后，在实施第二等离子体处理工序时，切换成种类与第一等离子体处理工序中的处理气体不同的处理气体，并且以比第一等离子体处理工序中的压力还高的压力来进行第二等离子体处理工序。根据本发明的第三方式，提供一种具有如下特征的第二方式所记载的基板的等离子体处理方法:在第一等离子体处理工序中，通过静电吸附而将各个基板吸附保持于基板保持部，并且通过在基板与基板保持部之间以规定的压力所供给的冷却气体来冷却的同时进行等离子体处理，在第一等离子体处理工序结束之后，在实施第二等离子体处理工序时，切换成比第一等离子体处理工序中的静电吸附的驱动电压还低的驱动电压来进行静电吸附。根据本发明的第四方式，提供一种具有如下特征的第三方式所记载的基板的等离子体处理方法:在实施第二等离子体处理工序时，切换成比第一等离子体处理工序中的冷却气体的压力还低的压力。根据本发明的第五方式，提供一种具有如下特征的第四方式所记载的基板的等离子体处理方法:实施第二等离子体处理工序时的静电吸附的驱动电压、和第二等离子体处理工序中的腔室内部的压力与冷却气体之间的压差为零。根据本发明的第六方式，提供一种具有如下特征的第三方式所记载的基板的等离子体处理方法:作为基板而使用蓝宝石基板，在第一等离子体处理工序中作为等离子体处理而进行如下工艺，即:在蓝宝石基板的表面形成微小的凹凸构造。根据本发明的第七方式，提供一种具有如下特征的第六方式所记载的基板的等离子体处理方法:作为第一等离子体处理工序中的处理气体而使用BCl3，作为第二等离子体处理工序中的处理气体而使用02/CF4。根据本发明的第八方式，提供一种具有如下特征的第三至第七方式中的任一项所记载的基板的等离子体处理方法:在第二等离子体处理工序结束之后实施除电工序，在该除电工序中产生除电等离子体以使基板与基板保持部之间的残留静电吸附力减少。根据本发明的第九方式，提供一种具有如下特征的第一至第八方式所记载的基板的等离子体处理方法:在第二等离子体处理工序中，使已去除的副生成物积聚于基板保持部的侧面。-发明效果-根据本发明，可以在向腔室内的基板台载置多个基板的基板载置工序中，成为使从基板保持部的端部伸出的基板的缘部和托盘的基板支撑部分离的状态，在该状态下实施第一等离子体处理工序，然后保持使基板的缘部和托盘的基板支撑部分离的状态，通过进行第二等离子体处理工序来去除通过第一等离子体处理工序的实施而附着于基板的缘部和基板支撑部的副生成物。由此，然后在使托盘的基板支撑部再次支撑基板的缘部并使托盘收容的状态下将多个基板从腔室搬出时，通过托盘和基板的接触，能够防止副生成物的落下。因此，能够提闻基板的等尚子体处理方法中的广品的品质。
本发明的这些方式和特征，根据与所添加的附图相应的优选实施方式关联的如下描述可明确。图1是本发明的一个实施方式涉及的干蚀刻装置的构成图。图2是托盘、基板以及基板台的立体图。图3是托盘、基板以及基板台的立体图(托盘载置状态)。图4是表示托盘以及基板与台上部之间的关系的剖视图。图5是表示干蚀刻装置所具备的控制部的主要构成的框图。图6是表示本实施方式的蚀刻处理方法的过程的流程图。图7A是表示附着物的附着状态的说明图。图7B是表示附着物的附着状态的说明图(分解状态)。图8是表示托盘搬出处理的过程的动作说明图。图9是表示本发明的变形例I涉及的基板保持部的侧面的附近的部分剖视图。图10是表示本发明的变形例2涉及的清洗处理中的托盘的动作的说明图。
具体实施例方式在继续本发明的描述之前，在所添加的附图中对于相同部件赋予相同的参考符号。以下，基于附图，对本发明涉及的实施方式进行详细地说明。(实施方式)作为本发明的实施方式涉及的等离子体处理装置的一例，在图1中示出ICP(感应耦合等离子体)型的干蚀刻装置I的构成图。干蚀刻装置I在其内部具备构成对基板2进行等离子体处理的处理室的腔室(真空容器)3。腔室3的上端开口通过由石英等的电介质形成的顶板4而以密封状态被封闭。顶板4的下表面侧被由电介质形成的顶板覆盖部6覆盖。在顶板4上配置有ICP线圈5，ICP线圈5被线圈覆盖部10覆盖。ICP线圈5电连接包括匹配电路在内的第一高频电源部7。在与顶板4对置的腔室3内的底部侧，配置有作为施加偏置电压的下部电极的功能以及作为基板2的保持台的功能的基板台9。在腔室3中，例如设置有与载荷船坞室(未图示)连通的能进行开闭的搬入搬出用的闸阀3a，且通过未图示的搬运机构所具备的把手部来保持基板2，通过开放状态的闸阀3a来进行基板2的搬入/搬出动作。此外，在设置于腔室3的蚀刻用的气体导入口 3b，连接有气体供给部12。在气体供给部12配备有多个种类的气体的供给管道(例如，BC13、Cl2, Ar、02、CF4)，且通过选择性控制针对各个气体种类的每个管道所设置的开闭阀12a、12b、以及流量调整部12c的开闭动作以及开度，从而能够从气体导入口 3b供给所期望的流量以及规格的处理气体。进而，在设置于腔室3的排气口 3c，连接有由真空泵或压力控制阀等构成的压力控制部13。其次，参照图2以及图3的示意立体图，说明对由本实施方式的干蚀刻装置I处理的基板2进行保持的托盘15。托盘15具备薄板圆板状的托盘主体15a。作为托盘15的材质，例如有:氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氧化锆(ZrO)、氧化钇(Y2O3)、氮化硅(SiN)、碳化硅(SiC)等的陶瓷材料、或用耐酸铝包覆的铝、在表面喷镀陶瓷的铝、用树脂材料包覆的铝等的金属。在为Cl系工艺的情况下考虑采用氧化铝、氧化钇、碳化硅、氮化铝等，在为F系工艺的情况下考虑采用石英、水晶、氧化钇、碳化硅、喷镀耐酸铝的铝等。另外，在本实施方式中，使用了将碳化娃作为主材料形成的托盘15。在托盘主体15a设置有从上表面15b到下表面15c沿着厚度方向贯通的4个基板收容孔19。基板收容孔19从上表面15b以及下表面15c看去，相对于托盘主体15a的中心而以等角度间隔进行配置。如图4(A)以及(B)详细示出的那样，在各个基板收容孔19的内壁15d设置有朝向孔中心突出的基板支撑部21。在本实施方式中，基板支撑部21被设置于内壁15d的四周，俯视时为圆环状。在各个基板收容孔19分别收容I枚基板2。收容于基板收容孔19的基板2的、夕卜周缘部2a的下表面部分被基板支撑部21的上表面21a支撑。此外，因为基板收容孔19按照使托盘主体15a沿着厚度方向进行贯通的方式形成，所以从托盘主体15a的下表面侧看去，处于由于基板收容孔19而使得基板2的下表面露出的状态。在托盘主体15a形成有将外周缘部分性切除的切口 15e，且在搬运时等处理托盘15之际，利用传感器等能够容易确认托盘15的朝向。其次，参照图1 图3、图4，对基板台9进行说明。如图1所示，基板台9具备:由陶瓷等的电介质部件形成的台上部23、由在表面形成了耐酸铝包覆的铝等形成、且作为施加偏置电压的下部电极发挥功能的金属块24、绝缘体25、和金属制的保护板27。配置于基板台9的最上部的台上部23被固定于金属块24的上表面，且台上部23以及金属块24的外周被绝缘体25覆盖，进而绝缘体25的外周被由金属形成的保护板27覆盖。如图2所示，台上部23被形成为圆板状，且台上部23的上端面成为对托盘15的下表面15c进行支撑的托盘支撑部28。此外，与托盘15的各个基板收容孔19对应的短圆柱状的4个基板保持部29从托盘支撑部28向上突出。进而，在台上部23上配置有以包围托盘支撑部28的方式配置、且从台上部23向上突出而形成的环状的导向环30。该导向环30在台上部23中承担导向托盘15的配置位置的作用。
在此，参照图4(A)、(B)，对托盘15、基板2、以及基板保持部29等的关系进行说明。基板保持部29的外径Rl被设定得小于基板支撑部21的前端面(内周端面)21b的内径R2。因此，在托盘15被配置于托盘支撑部28上的状态下，在形成于基板收容孔19的基板支撑部21与基板保持部29之间，确保了彼此不接触这样的间隙。此外，从托盘主体15a的下表面15c到基板支撑部21的上表面21a为止的高度Hl被设定得低于从托盘支撑部28到基板保持部29中的保持面31为止的高度H2。因此，在托盘15的下表面15c被配置于托盘支撑部28上的状态下，通过基板保持部29的保持面31来推起基板2，从而成为基板2从托盘15的基板支撑部21浮起的状态。换言之，如果将在基板收容孔19收容了基板2的托盘15配置于台上部23上，则收容于基板收容孔19的基板2从基板支撑部21的上表面21a浮起，以基板2的缘部2a和基板支撑部21的上表面21a彼此分离开的状态而将基板2的下表面配置于基板保持部29的保持面31上。另外，如图3以及图4(B)所示，在各个基板2配置于基板保持部29上、且从托盘15分离开的状态下，成为基板2的上表面和托盘15的上表面15b位于大致相同的高度的状态。此外，基板保持部29的外径Rl被设定得小于基板2的外径R3。因此，在基板2被配置于基板保持部29上、且从托盘15分离开的状态下，如图4(B)所示，成为基板2的缘部2a比基板保持部29的外周端部向径方向外向突出并伸出的状态。此外，如图1所示，在设置于台上部23的各个基板保持部29的保持面31附近，内置有ESC电极(静电吸附用电极)40。这些ESC电极40彼此电绝缘，且从内置直流电源的ESC驱动电源部41施加静电吸附用的直流电压。如图1所示，在各个基板保持部29的保持面31设置有冷却气体供给口 44，各个冷却气体供给口 44通过冷却气体供给路47而与公共的冷却气体供给部45连接。另外，在本实施方式中，作为冷却气体而使用氦(He)，在等离子体处理中通过在基板保持部29的保持面31与基板2之间供给冷却气体，由此进行基板2的冷却。在金属块24电连接有施加作为偏置电压的高频的第二高频电源部56。第二高频电源部56具备匹配电路。此外，在金属块24内形成有用于冷却金属块24的制冷剂流路60，且通过向制冷剂流路60供给由冷却单元59进行过温度调节的制冷剂，由此金属块24被冷却。如图1所示，在基板台9配备有将配置于托盘支撑部28上的状态的托盘15从其下表面侧推起(顶起)而使各个基板2与托盘15 —起上升的多根托盘推起杆18。各个托盘推起杆18在比托盘支撑部28的上表面突出的推起位置与容纳于托盘支撑部28内的容纳位置之间通过驱动机构17进行升降驱动。其次，使用图5所示的框图，对干蚀刻装置I所具备的控制部70的构成进行说明。如图5所示，干蚀刻装置I所具备的各个构成部、即第一高频电源部7、第二高频电源部56、ESC驱动电源部41、闸阀3a、搬运机构、驱动机构17、气体供给部12、冷却单元59、以及压力控制部13的动作与其他构成部的动作建立关联的同时，由控制部70进行总括性控制。此外，在控制部70中具备:用于由操作员进行操作/输入的操作/输入部71、和对干蚀刻装置I中的运转信息等进行显示的显示部72。此外，在本实施方式的干蚀刻装置I中，作为基板2而使用例如蓝宝石基板，作为蚀刻处理(等离子体处理)而进行在蓝宝石基板2的表面形成微小的凹凸构造的加工(PSS Patterned Sapphire Substrate)。另外,这样也可以将在基板2的表面形成微小的凹凸构造的加工称作基板表面的粗面化加工或者表面纹理加工。在干蚀刻装置I中，为了进行这种蚀刻处理，通过执行预先设定有如下处理的程序而被连续地实施，这些处理为:将被托盘15保持的多个基板2搬入到腔室3内并载置于基板台9上的托盘搬入处理(基板搬入工序以及基板载置工序)；通过蚀刻处理对所搬入的基板2进行PSS加工的蚀刻处理(第一等离子体处理工序)；利用等离子体处理来去除通过蚀刻处理的实施而附着于基板2以及托盘15的副生成物的清洗处理(第二等离子体处理工序)；产生除电等离子体以使基板2与基板保持部29之间的残留静电吸附力减少的除电处理(除电工序)；以使托盘15保持各个基板2的状态从腔室3内搬出的托盘搬出处理(基板搬出工序)。因而，在控制部70中，作为由这些程序以及执行程序的运算部构成而执行各种处理的处理部，具备搬运处理部73、蚀刻处理部74、清洗处理部75、以及除电处理部76。此外，在控制部70中具备存储用于实施蚀刻处理、清洗处理、以及除电处理的各种运转条件的运转条件存储部77。其次，采用图6所示的流程图，说明利用具有上述这种构成的干蚀刻装置I对多个基板2进行蚀刻处理的方法。另外，以后所说明的各个处理是由干蚀刻装置I所具备的控制部70基于各个构成部所预先设定的程序以及运转条件来进行控制而被实施的。(托盘搬入处理)首先，实施图6的流程图中的托盘搬入处理(步骤SI)。具体而言，在干蚀刻装置I中，使闸阀3a处于开放状态。然后，在4个基板收容孔19分别收容了基板2的状态的托盘15由搬运机构的把手部进行保持，例如从加载互锁真空室起通过闸阀3a而搬入到腔室3内。在腔室3内，被驱动机构17驱动的托盘推起杆18上升，托盘15从把手部转移到托盘推起杆18的上端。在托盘15转移之后，把手部隐蔽到加载互锁真空室，闸阀3a被封闭。在上端支撑了托盘15的托盘推起杆18，从其推起位置朝向容纳于基板台9内的容纳位置下降。托盘15的下表面15c下降到基板台9的台上部23的托盘支撑部28，从而托盘15被台上部23的托盘支撑部28支撑。在托盘15朝向托盘支撑部28下降时，台上部23的基板保持部29从托盘15的下表面15c侧进入到托盘15所对应的基板收容孔19内。在托盘15的下表面15c与托盘支撑部28抵接之前，基板保持部29的上端面即保持面31与基板2的下表面抵接。如果使托盘15进一步下降而使托盘15的下表面15c载置于托盘支撑部28上，则各个基板2的缘部2a从基板支撑部21的上表面21a抬起，成为托盘15和基板2彼此分离开的状态。另外，由于托盘15的配置位置是由导向环30进行定位的，所以各个基板2相对于基板保持部29而以较高的定位精度来进行配置。然后，从ESC驱动电源部41向各个基板保持部29所内置的ESC电极40施加直流电压。(蚀刻处理)其次，实施蚀刻处理(步骤S2)。具体而言，从气体供给部12向腔室3内供给蚀刻处理用的气体，并且由压力控制部13将腔室3内调整成规定压力。接下来，从第一高频电源部7向ICP线圈5施加高频电压。由此，在腔室3内产生等离子体。
此外，通过在腔室3内产生等离子体，由此在基板2与基板保持部29之间产生静电吸附力，基板2被静电吸附到各个基板保持部29的保持面31。基板2的下表面不隔着托盘15而直接配置于保持面31上。因此，基板2相对于保持面31而以较高的密合度进行保持。然后，在各个基板保持部29的保持面31与基板2的下表面之间所存在的空间内，通过冷却气体供给口 44而从冷却气体供给部45供给冷却气体，冷却气体被填充到该空间内。在充分地填充了冷却气体的状态(确保成规定压力的状态)下，由第二高频电源部56向基板台9的金属块24施加偏置电压，以使在腔室3内产生的等离子体向基板台9侧吸引。由此，进行对基板2的蚀刻处理，实施对基板2的表面的PSS加工。因为能够利用I枚托盘15而将4枚基板2载置于基板台9上，所以可以进行分批处理。在蚀刻处理中，除了基于冷却气体的冷却之外，还通过冷却单元59在制冷剂流路60中使制冷剂循环起来以冷却金属块24，由此被台上部23以及保持面31保持的基板2得到冷却。因此，在蚀刻处理中，可靠地控制了基板2的温度。如果经过规定的处理时间，则停止第二高频电源部56对基板台9的金属块24的偏置电压的施加，并且停止蚀刻处理用的气体的供给，从而对基板2的蚀刻处理完成。(清洗处理)在此，图7A以及图7B的说明图示出刚进行过这种蚀刻处理之后的基板2以及托盘15的状态。如图7A所示，在托盘支撑部28上载置托盘15、且在各个基板保持部29上保持了基板2的状态下，在托盘15的基板支撑部21的上表面21a与基板2的缘部2a的下表面之间设置有彼此不接触这样的间隙。如果在这种状态下进行蚀刻处理，则在基板2的缘部2a的下表面及其附近(部分A)、被基板2的缘部2a隐藏的托盘15的基板支撑部21的上表面21a及其附近部分(部分B)，在蚀刻处理时所产生的副生成物即附着物(deposition (堆积物))易于附着。另外，图中参考符号91示意性表示所生成的等离子体，参考符号92示意性表示外壳，参考符号93示意性表示所附着的附着物。尤其是，在利用托盘15支撑多个基板2的同时进行搬运这一方式中，由于需要使托盘15的基板支撑部21支撑基板2的缘部2a，因此在将基板2配置于基板保持部29上的状态下，成为基板2的缘部2a比基板保持部29的外周端部伸出的状态。进而，在基板2的缘部2a和托盘15的基板支撑部21以彼此分离开的状态下进行蚀刻处理。因而，在蚀刻处理时，在所产生的等离子体较难以侵入的部位即基板2的缘部2a的下表面、托盘15的基板支撑部21等处，蚀刻处理的副生成物即附着物93易于附着而残留着。这样，去除在基板2与托盘15之间所附着的附着物93的处理为如下的清洗处理。在蚀刻处理完成从而偏置电压的施加以及蚀刻处理用的气体的供给被停止之后，实施清洗处理(步骤S3)。具体而言，从气体供给部12向腔室3内供给种类与蚀刻处理用的气体不同的清洗处理用的气体，并且由压力控制部13将腔室3内调整成规定压力。接下来，从第一高频电源部7向ICP线圈5施加高频电压以在腔室3内产生等离子体。此时，没有施加基于第二高频电源部56的偏置电压。通过该等离子体，附着于基板2的缘部2a、托盘15的基板支撑部21及其附近的附着物被去除。在此，基板保持部29的侧面26位于基板2的缘部2a的下表面与托盘15的基板支撑部21之间的间隙的里侧。由于该间隙被设置成缘部2a的下表面和基板支撑部21彼此不接触这种程度的间隙，因此位于间隙的里侧的基板保持部29的侧面26难以暴露于清洗处理时所生成的等离子体中。因而，能够使通过清洗处理被去除的大多附着物附着并堆积于基板保持部29的侧面26。进而，如果反复进行清洗处理，则能够重复积聚附着物。即、能够使通过清洗处理被去除的附着物局部性积聚于侧面26，通过利用这种附着物的积聚作用，由此在连续运转后的维护等时，例如对侧面26有重点地进行擦除等，由此能够实施有效的维护作业。在该清洗处理中，腔室3内的压力被调整成比蚀刻处理中的压力还高的压力。这样，在清洗处理中通过将腔室3内的空间设为较高的压力，从而能够加强所生成的等离子体的各向同性的特性，能够使等离子体更易于侵入到基板2的缘部2a与托盘15的基板支撑部21之间的间隙，能够有效地去除所附着的附着物。此外，为了使所生成的等离子体易于侵入到上述间隙，也可由第二高频电源部56对金属块24施加偏置电压。此时，优选在清洗处理中施加的偏置电压低于蚀刻处理中的偏置电压。此外，在清洗处理中，优选将从ESC驱动电源部41向ESC电极40施加的直流电压设为低于蚀刻处理中施加的直流电压。如上所述，在清洗处理中，通过提高腔室3内的压力等来加强等离子体的各向同性的特性。因而，等离子体侵入到基板2的缘部2a与托盘15的基板支撑部21之间的间隙，由此在基板保持部29的附近存在较多电子。另一方面，在构成包括基板保持部29在内的台上部23的电介质部件中，为了确保基板保持部29的保持面31中的静电吸附力而使用了低电阻型的陶瓷(体积电阻率(25°C )为IOltl 10ηΩ μπι)。因而，如果在基板保持部29的附近存在较多电子的状态下向ESC电极40施加与蚀刻处理情况等同的电压，则有可能产生绝缘击穿。因此，在进行清洗处理时，通过将向基板保持部29所内置的ESC电极40施加的直流电压设为低于在蚀刻处理的情况下施加的电压、或者零，则可防止在ESC电极40的周围产生绝缘击穿。此外，在清洗处理中，因为由此向ESC电极40施加的施加电压被降低，因此对基板2的静电吸附力也下降。因而，针对从冷却气体供给部45供给并填充到基板2与基板保持部29之间的冷却气体与腔室内部的压差，也可根据静电吸附力的大小而设定得较低，或者与静电吸附力的大小无关地设定为零、即切断冷却气体的供给。然后，如果经过了规定时间，则停止由第二高频电源部56向基板台9的金属块24的偏置电压的施加，并且停止清洗处理用的气体的供给，从而对基板2以及托盘15的清洗处理完成。另外，作为清洗处理中的偏置电压和冷却气体的压力的设定条件，两者都设为零的条件为最优选。(除电处理)接下来，实施使残留静电吸附力减少的除电处理(步骤S4)。具体而言，从气体供给部12向腔室3内供给种类与清洗处理用的气体不同的除电处理用的气体(Ar或He等的惰性气体、难以有助于蚀刻的O2等的气体等。)，并且由压力控制部13将腔室3内调整成规定压力。此外，停止由ESC驱动电源部41向ESC电极40的直流电压的施加。接下来，从第一高频电源部7向ICP线圈5施加高频电压。此时，所施加的高频电压被设定得低于在清洗处理时所施加的电压。在该状态下，通过在腔室3内所生成的等离子体而使在基板2与基板保持部29之间残留的静电吸附力减少。另外，在上述的清洗处理中供给了冷却气体的情况下，先于除电处理之前，停止从冷却气体供给部45的冷却气体的供给，放掉被填充到基板2与基板保持部29之间的冷却气体。
然后，如果经过了规定时间，则停止由第一高频电源部7向ICP线圈5的高频电压的施加。(托盘搬出处理)接下来，实施将各个基板2与托盘15—起从腔室3内搬出的托盘搬出处理(步骤S5)。具体而言，如图8(A)、(B)所示，由驱动机构17使各个托盘推起杆18上升。如果托盘推起杆18上升，则在其上端处托盘15的下表面15c被推起，托盘15从台上部23的托盘支撑部28浮起。如果托盘15与托盘推起杆18 —起进一步上升，则如图8(B)所示，托盘15的基板支撑部21和基板2的缘部2a的下表面相接触，各个基板2以被托盘15支撑的状态被推起，而从基板保持部29的保持面31浮起。然后，闸阀3a被开放，从而搬运机构的把手部81被插入到腔室3内。然后，如图8 (C)、(D)所示，在4个基板收容孔19分别收容了基板2的状态的托盘15从托盘推起杆18转到把手部81，通过闸阀3a而将被托盘15支撑的状态的基板2搬出。另外，利用各个托盘推起杆18来推起托盘15的动作也可在利用除电用的等离子体来进行除电处理的期间内并行地实施。这样，根据对本实施方式的基板2的蚀刻处理方法，在以基板2的缘部2a被托盘15的基板支撑部21支撑的状态来进行基于托盘15的多个基板2的搬运、以基板2的缘部2a和托盘15的基板支撑部21分离成彼此不接触这种程度的状态来进行对基板2的蚀刻处理的方式中，通过接在蚀刻处理之后实施清洗处理，由此能够利用所生成的等离子体有效地去除在基板2的蚀刻处理时在基板2的缘部2a和托盘15的基板支撑部21所附着的副生成物即附着物。由此，然后在使托盘15的基板支撑部21再次支撑基板2的缘部2a并使托盘15收容的状态下将多个基板2从腔室3搬出时，通过托盘15和基板2的接触，能够防止附着物的落下。因此，能够避免这种附着物落到基板保持部29上等而使得在进行下一次处理时产生污染物等的干扰的产生，能够提高基板的蚀刻处理方法中的产品的品质。尤其是，在利用这种托盘15来处理基板2的方式中，优选在进行蚀刻处理时基板2的缘部2a与托盘15的基板支撑部21之间设定成所生成的等离子体难以侵入。另一方面，为了通过清洗处理的实施来去除侵入到该间隙并附着于基板2的缘部2a以及托盘15的基板支撑部21的表面的附着物，需要使所生成的等离子体有效地侵入到该间隙中。在本实施方式中，通过提高由清洗处理所生成的等离子体的各向同性的特性，从而能够使等离子体有效地侵入到该间隙中以去除所附着的附着物。另外，在蚀刻处理中为了防止等离子体侵入到基板2的下表面侧，优选设为:基板2的缘部2a与托盘15的基板收容孔19的内壁15d之间的间隙为0.1 0.2mm程度，基板2的缘部2a的下表面与托盘15的基板支撑部21的上表面21a之间的间隙为0.2 0.3mm程度，基板保持部29的侧壁与基板支撑部21的前端(内壁端)之间的间隙为0.5mm程度。另外，在本实施方式的蚀刻处理方法中，在作为基板2而利用蓝宝石基板来进行处理的情况下，各个处理的运转条件能够如下进行设定。这些运转条件被预先存储到控制部70的运转条件存储部77中。另外，这些运转条件为一例，能够根据被处理的基板的种类、处理内容等设定成最适条件。蚀刻处理:
处理气体种类/流量:BC13、200cc处理压力:0.6PaICP线圈施加功率:1400W偏置:1600W向ESC电极施加的施加电压:2.0kV冷却气体压力:2.0kPa处理时间:IOmin清洗处理:处理气体种类/ 流量:02、200cc/CF4、200cc处理压力:8.0PaICP线圈施加功率:1800W偏置:OW向ESC电极的施加电压:1.0kV冷却气体压力:1.0kPa处理时间:2min除电处理:处理气体种类/流量:Ar、200cc处理压力:8.0PaICP线圈施加功率:200W偏置:OW向ESC电极施加的施加电压:0kV冷却气体压力:0kPa处理时间:IOsec由于基板2的缘部2a的下表面与托盘15的基板支撑部21之间的间隙，基板保持部29的侧面26难以暴露于清洗处理的等离子体中，所以能够使通过清洗处理被去除的大多附着物附着并堆积于侧面26。即、能够使通过清洗处理被去除的附着物局部性积聚于侧面26，通过利用这种附着物的积聚作用，由此在连续运转后的维护等时，例如对侧面26有重点地进行擦除等，由此能够实施有效的维护作业。在此，利用图9、10来说明更有效地利用清洗处理的实施所带来的向侧面26的附着物的积聚效果的几个变形例。(变形例I)图9是表示变形例I的台上部23中的基板保持部29的侧面26的附近的部分剖视图。如图9(A)所示，在基板保持部29的外周形成有环状的沟槽32。在这种构成中，由于通过形成沟槽32能够扩大侧面26的面积，因此能够使更多的附着物附着并堆积于侧面
26。因此，能够更有效地进行维护作业。使侧面的面积扩大这种构成并不限于图9(A)的构成。例如，如图9(B)所示，侧面26也可形成为倾斜面。此外，此时的倾斜方向也可是任何朝向。或者，为了在使附着物积聚之后顺畅地进行附着物的擦除作业，也可如图9(C)所示那样在侧面26与托盘支撑部28的边界部分形成曲面部33。
(变形例2)在上述实施方式中，以在托盘15被搭载于托盘支撑部28上的状态下实施清洗处理这种情况为例进行了说明，但是也可如图10(A)、⑶所示那样，在清洗处理中由托盘推起杆18进行托盘15的顶起动作，使托盘15处于与托盘支撑部28分离的状态。这样，通过在清洗处理中进行顶起动作，从而能够在考虑清洗效果和附着物向侧面26的再次附着所带来的积聚效果之间的平衡的情况下来控制基板2的缘部2a的下表面与托盘15的基板支撑部21之间的间隙的大小，能够实现有效的清洗处理。另外，本发明并不限定于上述的构成，也可利用其他的各种方式来实施。例如，取代蓝宝石基板，本实施方式的蚀刻处理方法也能适用于硅基板。进而，取代圆盘状的基板，本实施方式的蚀刻处理方法也能适用于四角形状的基板。作为这种四角形状基板，例如有太阳能面板基板。在太阳能面板基板中，与蓝宝石基板共同点在于:为了有效地吸收太阳能，而通过蚀刻处理或表面纹理加工在基板的表面形成微小的凹凸构造，通过蚀刻处理形成凹凸构造。此外，在这种太阳能面板基板中，由硅系材料形成的基板较多，且使用了托盘的基板的搬运被采用。此外，在上述的构成中，针对通过遍及托盘15的基板收容孔19的内壁的四周所形成的基板支撑部21来支撑基板2的缘部2a的四周的例子进行了说明，但是也可采用如下构成:基板支撑部21针对基板收容孔19的内壁的一部分而形成，基板2的缘部2a被该外周的一部分支撑。此外，在基板2与基板保持部29之间所残留的静电吸附力的大小较低的情况等下，也可不实施除电处理。此外，也可在对多枚托盘15连续地实施了本实施方式的蚀刻处理方法之后，以在腔室3内不载置托盘15的状态来实施清洗处理，来去除在腔室3内所附着的附着物。此外，也可构成为使基板保持部29的侧壁倾斜，由此难以附着附着物。另外，通过适当地组合上述各种实施方式之中的任意实施方式，能够起到各自所具有的效果。本发明在针对以被收容于托盘的状态实施搬运的多个基板进行等离子体处理的方法中是有用的，尤其是能适用于通过蚀刻处理来进行在基板表面形成微小的凹凸构造的基板的粗面化处理或表面纹理加工的方法。虽然本发明参照附图关于优选的实施方式进行了充分地记载，但是对于熟悉该技术的本领域技术人员来说进行各种变形及修正是不言而喻的。只要不脱离所添加的权利要求书要求保护的本发明的范围，就应理解成这种变形及修正包括于其中。于2010年10月8日提出申请的日本专利申请N0.2010-228621号以及于2011年I月26日提出申请的日本专利申请N0.2011-014335号的说明书、附图以及权利要求书的公开内容，以整体的形式进行参照，并援引于本说明书中。
权利要求
1.一种基板的等离子体处理方法，包括: 基板搬入工序，利用托盘将多个基板搬入到腔室内，该托盘设置有收容基板的多个基板收容孔、且具有从各个基板收容孔的内壁突出的基板支撑部，该多个基板的每一个分别处于其缘部被基板支撑部支撑并被收容于基板收容孔的状态； 基板载置工序，在腔室内，针对具有托盘支撑部和从该托盘支撑部朝上突出的多个基板保持部的基板台，在托盘支撑部上载置托盘并且在各个基板保持部上载置基板，由此成为使从基板保持部的端缘伸出的基板的缘部和基板支撑部分离的状态； 第一等离子体处理工序，向腔室内供给处理气体并且调整腔室内的压力，来进行对各个基板的等尚子体处理； 第二等离子体处理工序，在托盘以及各个基板被载置于基板台上的状态下，向腔室内供给处理气体并且调整腔室内的压力来实施等离子体处理，通过第一等离子体处理工序的实施来去除附着于基板的缘部与基板支撑部的副生成物；和 基板搬出工序，在第二等离子体处理工序结束之后，在由基板支撑部支撑了基板的缘部的状态下，将各个基板与托盘一起从腔室内搬出。
2.根据权利要求1所述的基板的等离子体处理方法，其中， 在第一等离子体处理工序结束之后，在实施第二等离子体处理工序时，切换成种类与第一等离子体处理工序中的处理气体不同的处理气体，并且以比第一等离子体处理工序中的压力还高的压力来进行第二等离子体处理工序。
3.根据权利要求2所述的基板的等离子体处理方法，其中， 在第一等离子体处理工序中，通过静电吸附而将各个基板吸附保持于基板保持部，并且通过在基板与基板保持部之 间以规定的压力所供给的冷却气体来冷却的同时进行等离子体处理， 在第一等离子体处理工序结束之后，在实施第二等离子体处理工序时，切换成比第一等离子体处理工序中的静电吸附的驱动电压还低的驱动电压来进行静电吸附。
4.根据权利要求3所述的基板的等离子体处理方法，其中， 在实施第二等离子体处理工序时，切换成比第一等离子体处理工序中的冷却气体的压力还低的压力。
5.根据权利要求4所述的基板的等离子体处理方法，其中， 实施第二等离子体处理工序时的静电吸附的驱动电压、和第二等离子体处理工序中的腔室内部的压力与冷却气体之间的压差为零。
6.根据权利要求3所述的基板的等离子体处理方法，其中， 作为基板而使用蓝宝石基板， 在第一等离子体处理工序中作为等离子体处理而进行如下工艺，即:在蓝宝石基板的表面形成微小的凹凸构造。
7.根据权利要求6所述的基板的等离子体处理方法，其中， 作为第一等离子体处理工序中的处理气体而使用BCl3, 作为第二等离子体处理工序中的处理气体而使用o2/cf4。
8.根据权利要求3至7中的任一项所述的基板的等离子体处理方法，其中， 在第二等离子体处理工序结束之后实施除电工序，在该除电工序中:产生除电等离子体，以使基板与基板保持部之间的残留静电吸附力减少。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的基板的等离子体处理方法，其中， 在第二等离子体处理 工序中，使已去除的副生成物积聚于基板保持部的侧面。
全文摘要
本发明提供一种基板的等离子体处理方法。通过实施如下工序而在等离子体处理中去除基板的缘部以及托盘所附着的副生成物以提高产品的品质，这些工序为基板载置工序，将设置有收容基板的多个基板收容孔、且具有从各个基板收容孔的内壁突出的基板支撑部的托盘载置于基板台的托盘支撑部上，并且将基板载置于各个基板保持部上，由此成为使从基板保持部的端缘伸出的基板的缘部和基板支撑部分离的状态；第一等离子体处理工序，使腔室内减压并且供给处理气体，来进行对各个基板的等离子体处理；第二等离子体处理工序，在托盘以及各个基板被载置于基板台上的状态下，使腔室内减压并且供给处理气体来实施等离子体处理，通过第一等离子体处理工序的实施来去除在基板的缘部与基板支撑部所附着的副生成物。
文档编号H01L21/683GK103155117SQ20118004866
公开日2013年6月12日 申请日期2011年9月29日 优先权日2010年10月8日
发明者置田尚吾, 古川良太, 稻本吉将, 水上达弘 申请人:松下电器产业株式会社