JP5582819B2

JP5582819B2 - 処理装置

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Publication number: JP5582819B2
Application number: JP2010038075A
Authority: JP
Inventors: 稔大笠原
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2014-09-03
Anticipated expiration: 2030-02-24
Also published as: CN105957791B; KR101302788B1; JP2011176066A; TWI508165B; CN102194638A; KR20110097679A; CN105957791A; TW201203349A

Description

本発明は、処理装置に関し、詳細には、プラズマ処理等を行うための処理装置における処理容器の放熱抑制構造に関する。

ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）の製造工程においては、ＦＰＤ用のガラス基板に対してプラズマエッチング、プラズマアッシング、プラズマ成膜等の種々のプラズマ処理が行われている。このようなプラズマ処理を行う装置として、平行平板型のプラズマ処理装置や、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ：Inductively Coupled Plasma）処理装置などが知られている。

ここで、各種プラズマ処理装置ではプラズマの発生によって処理室内の温度が上昇するが、通常、処理室内壁近傍のプラズマ密度は低いため、処理室内に温度分布が生じる。この温度分布により処理容器の内面に反応生成物が堆積することがある。特に、大型基板を処理するような大型装置では、処理容器の熱容量が大きく、かつ処理容器の表面積が大きくて放熱しやすいために処理室内で温度分布が生じやすく、反応生成物の堆積が多くなるほか、プラズマ処理の面内均一性にも悪影響を与える懸念がある。

そこで、プラズマ処理装置では、処理容器の壁に熱媒体を流す流路を設けたり、ヒータを付けるなどして処理容器の温度調節を行っている。

しかし、近年では、大型基板を処理するために処理容器も大型化しており、外部への放熱量が増加して処理室内での均一な温度制御が益々困難になっており、エネルギー効率の観点でも無駄が大きい。そこで、処理室内の温度制御の効率化や省エネルギー化を図るため、及び火傷防止などの安全対策として、耐熱性の防塵布に断熱材を詰めた構造の布製カバー材を用いて処理容器を外側から覆うことが行われている。しかし、上記布製カバー材は、着脱等の作業に時間が掛かる上、加工コストも高い、という問題があった。

処理容器からの放熱を抑制してエネルギー効率を向上させるために、特許文献１では、真空熱処理装置において、真空容器及び高周波誘導加熱用コイルを筐体で覆うことが提案されている。

特開平８−１３４５３３号公報（図１など）

ＦＰＤ用のガラス基板は、近年では１辺が３ｍを超えるものもあり、それを処理する処理容器の大きさは、小さな建築物ほどにもなる。このように大型の処理容器を、外側からさらに大きな筐体で覆うことは現実的ではない。従って、特許文献１の放熱防止対策は、大型の処理容器には適用できない。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、取り扱いが容易で、大型の処理容器にも適用可能な放熱防止構造を備えた処理容器を提供することにある。

本発明の処理装置は、被処理体を処理する処理室を形成する処理容器と、前記処理容器の外壁面を外側から覆う複数のプレート材を組み合わせた放熱抑制組立体と、を備え、前記プレート材が前記処理容器の外壁面に対して離間して配置されることにより、前記処理容器と前記放熱抑制組立体との間に空気断熱部を有している。

前記プレート材は、金属あるいは樹脂により構成されていてもよい。

また、本発明の処理装置は、前記プレート材の前記処理容器に対向する面が、鏡面加工されていてもよい。

本発明の処理装置は、前記プレート材の前記処理容器に対向する面に、赤外線反射層を有していてもよい。

また、本発明の処理装置は、前記プレート材の少なくとも一部が可視光透過性の材質により形成されていてもよい。

また、本発明の処理装置は、前記処理容器の外壁面に、スペーサー部材が設けられており、該スペーサー部材に前記プレート材が固定されていてもよい。この場合、前記スペーサー部材によって前記空気断熱部が封止されていてもよい。また、前記スペーサー部材が断熱性の材質により形成されていてもよい。

本発明の処理装置は、前記空気断熱部の厚さが、５ｍｍから２０ｍｍの範囲内であってもよい。また、前記プレート材が部分的または全体的に多重に配備されることにより、前記空気断熱部が部分的又は全体的に多層に設けられていてもよい。また、被処理体は、長辺が２ｍを超える矩形の基板であってもよい。

本発明の処理装置によれば、処理容器を外側から覆う複数のプレート材を組み合わせた放熱抑制組立体を設け、処理容器と放熱抑制組立体との間に空気断熱部を有しているため、処理容器からの放熱を抑制することが可能になり、処理容器の温度調節効率を向上させることができる。また、放熱抑制組立体は、複数のプレート材を組み合わせて構成されるため、大型の処理容器にも適用可能であり、取り付け、取り外しが容易で、低コストでの設置が可能である。また、パーティクル原因となる懸念も殆どない。

従って、本発明の処理装置は、放熱抑制組立体を備えたことによって、処理容器内での温度制御の効率性に優れ、その結果、目的の処理を高い信頼性を以って行うことができる、という効果を奏する。

本発明の第１の実施の形態に係るプラズマエッチング装置の構成を模式的に示す断面図である。図１のプラズマエッチング装置の要部断面図である。図１のプラズマエッチング装置におけるスペーサーの配設例を示す側面図である。図１のプラズマエッチング装置において、プレート材を装着した状態を示す側面図である。図４における５−５線矢印における要部断面図である。図４における６−６線矢印における要部断面図である。図１のプラズマエッチング装置におけるスペーサーの別の配設例を示す側面図である。プレート材の変形例を示す断面図である。プレート材の別の変形例を示す断面図である。本発明の第２の実施の形態に係るプラズマエッチング装置の要部断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の処理装置の第１の実施の形態としてのプラズマエッチング装置の概略構成を示す断面図である。図２は、図１の要部を拡大して示す断面図である。図１に示したように、プラズマエッチング装置２００は、被処理体として、例えばＦＰＤ用のガラス基板（以下、単に「基板」と記す）Ｓに対してエッチングを行なう容量結合型の平行平板プラズマエッチング装置として構成されている。なお、ＦＰＤとしては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エレクトロルミネセンス（Electro Luminescence；ＥＬ）ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等が例示される。

このプラズマエッチング装置２００は、内側が陽極酸化処理（アルマイト処理）されたアルミニウムからなる角筒形状に成形された処理容器１０１を有している。処理容器１０１の本体（容器本体）は、底壁１０１ａ、４つの側壁１０１ｂ（２つのみ図示）により構成されている。また、処理容器１０１の本体の上部には、蓋体１０１ｃが接合されている。

また、４つの側壁１０１ｂの内部には、熱媒体流路１０１ｄが形成されている。この熱媒体流路１０１ｄには、導入管１０２及び排出管１０３が接続されている。そして、これらの導入管１０２及び排出管１０３を介して処理容器１０１の外部に設けられた、熱媒体循環装置としてのチラーユニット１０４と接続されている。チラーユニット１０４は、例えば図示しない熱交換器や循環ポンプなどを備えている。熱媒体は、図示しない循環ポンプの働きによって熱媒体流路１０１ｄと装置の外部に設けたチラーユニット１０４との間を循環しながら側壁１０１ｂを昇温又は冷却する。熱媒体流路１０１ｄ、前記導入管１０２、排出管１０３及びチラーユニット１０４は、処理容器１０１の温度を調節する温度調節手段を構成している。

処理容器１０１の側壁１０１ｂの外側には、処理容器１０１の周囲を囲むように、「放熱抑制組立体」としての放熱抑制ユニット１０５が設けられている。放熱抑制ユニット１０５は、複数のプレート材１０６が組み合わされて構成されている。放熱抑制ユニット１０５の各プレート材１０６は、処理容器１０１の側壁１０１ｂに配設されたスペーサー１０７に取付けられている。放熱抑制ユニット１０５の詳細な構造については後述する。

蓋体１０１ｃは、図示しない開閉機構により、側壁１０１ｂに対して開閉可能に構成されている。蓋体１０１ｃを閉じた状態で蓋体１０１ｃと各側壁１０１ｂとの接合部分は、Ｏリング１２０によってシールされ、処理容器１０１内の気密性が保たれている。蓋体１０１ｃの外側には、蓋体１０１ｃの周囲を囲むように、「放熱抑制組立体」としての放熱抑制ユニット１２１が設けられている。放熱抑制ユニット１２１は、複数のプレート材１２２が組み合わされて構成されている。放熱抑制ユニット１２１の各プレート材１２２は、蓋体１０１ｃに配設されたスペーサー１２３に取付けられている。なお、蓋体１０１ｃの外側の放熱抑制ユニット１２１は設けなくてもよい。また、放熱抑制ユニット１２１の基本的な構成は、放熱抑制ユニット１０５と同様であるため、詳細な説明は省略する。

処理容器１０１内の底部には、枠形状の絶縁部材１１０が配置されている。絶縁部材１１０の上には、基板Ｓを載置可能な載置台であるサセプタ１１１が設けられている。下部電極でもあるサセプタ１１１は、基材１１２を備えている。基材１１２は、例えばアルミニウムやステンレス鋼（ＳＵＳ）などの導電性材料で形成されている。基材１１２は、絶縁部材１１０の上に配置され、両部材の接合部分にはＯリングなどのシール部材１１３が配備されて気密性が維持されている。絶縁部材１１０と処理容器１０１の底壁１０１ａとの間も、Ｏリングなどのシール部材１１４により気密性が維持されている。基材１１２の側部外周は、絶縁部材１１５により囲まれている。これによって、サセプタ１１１の側面の絶縁性が確保され、プラズマ処理の際の異常放電が防止されている。

サセプタ１１１の上方には、このサセプタ１１１と平行に、かつ対向して上部電極として機能するシャワーヘッド１３１が設けられている。シャワーヘッド１３１は処理容器１０１の上部の蓋体１０１ｃに支持されている。シャワーヘッド１３１は中空状をなし、その内部には、ガス拡散空間１３３が設けられている。また、シャワーヘッド１３１の下面（サセプタ１１１との対向面）には、処理ガスを吐出する複数のガス吐出孔１３５が形成されている。このシャワーヘッド１３１は接地されており、サセプタ１１１とともに一対の平行平板電極を構成している。

シャワーヘッド１３１の上部中央付近には、ガス導入口１３７が設けられている。このガス導入口１３７には、処理ガス供給管１３９が接続されている。この処理ガス供給管１３９には、２つのバルブ１４１，１４１およびマスフローコントローラ１４３を介して、エッチングのための処理ガスを供給するガス供給源１４５が接続されている。処理ガスとしては、例えばハロゲン系ガスやＯ_２ガスのほか、Ａｒガス等の希ガスなどを用いることができる。

前記処理容器１０１内の４隅に近い位置には、底壁１０１ａを貫通した排気用開口１５１が４箇所形成されている。各排気用開口１５１には、排気管１５３が接続されている。排気管１５３は、その端部にフランジ部１５３ａを有しており、このフランジ部１５３ａと底壁１０１ａとの間にＯリング（図示省略）を介在させた状態で固定されている。排気管１５３は、排気装置１５５に接続されている。排気装置１５５は、例えばターボ分子ポンプなどの真空ポンプを備えており、これにより処理容器１０１内を所定の減圧雰囲気まで真空引きすることが可能に構成されている。

また、図示は省略するが、処理容器１０１の側壁１０１ｂには、ゲートバルブによって開閉される基板Ｓの搬送用開口部や、処理容器１０１の内部を視認できるように設けられた透過窓が設けられている。

サセプタ１１１の基材１１２には、給電線１７１が接続されている。この給電線１７１には、マッチングボックス（Ｍ．Ｂ．）１７３を介して高周波電源１７５が接続されている。これにより、高周波電源１７５から例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力が、下部電極としてのサセプタ１１１に供給される。なお、給電線１７１は、底壁１０１ａに形成された貫通開口部としての給電用開口１７７を介して処理容器１０１内に導入されている。

次に、放熱抑制ユニット１０５の詳細について説明する。放熱抑制ユニット１０５は、処理容器１０１の各側壁１０１ｂの外壁面の一部分もしくは略全面を覆うように側壁１０１ｂに沿って配備されている。本実施の形態では、放熱抑制ユニット１０５のプレート材１０６が、処理容器１０１の側壁１０１ｂの上端（蓋体１０１ｃとの境界）より少し下の位置から側壁１０１ｂの下端近傍までを覆うように配備されている。処理容器１０１の側壁１０１ｂに、ゲートバルブや基板Ｓの搬送用開口部、プラズマの状態を確認するための透過窓などが配置される場合は、その部分を避けて放熱抑制ユニット１０５を配備すればよく、必ずしも側壁１０１ｂの全面を覆っている必要はない。

放熱抑制ユニット１０５は、複数のプレート材１０６と、これを支持するスペーサー１０７とを含んで構成されている。放熱抑制ユニット１０５を構成するプレート材１０６には、例えばステンレスや、処理容器１０１と同様にアルミニウム、アルミニウム合金等の金属材料、あるいは耐熱性のある樹脂材料を用いることができる。

各プレート材１０６の形状は任意であるが、例えば、矩形の板状とすることができる。本実施の形態では、各プレート材１０６は、処理容器１０１の一つの側壁１０１ｂの面積よりも小さな面積の平面を有する板状部材である。なお、各プレート材１０６の大きさは、同じでもよいし、異なっていてもよい。また、各プレート材１０６の形状は、同じ形状に揃えてもよいし、異なっていてもよい。また、処理容器１０１を円筒形状とする場合は、放熱抑制ユニット１０５は、処理容器１０１よりも径が大きい円筒形状の囲いとすることができる。この場合、プレート材１０６は、円筒を任意の数に分断した曲面形状とすることができる。

図２に示すように、本実施の形態では、プレート材１０６の上端付近はＬ字形に折曲しており、その折曲部１０６ａが最上部に配列されたスペーサー１０７の上面に掛けられている。折曲部１０６ａは、プレート材１０６の上端とスペーサー１０７との間に隙間が生じて空気断熱部１８０の空気が上方に逃げることを防ぐように作用する。また、折曲部１０６ａを設けることによって、プレート材１０６をスペーサー１０７に装着する際の取り付け作業や位置決めが容易になる。なお、プレート材１０６は折曲部１０６ａを有していなくてもよい。

プレート材１０６には、処理容器１０１の外観を整える意匠的な効果もあるため、化粧板の替わりになる。つまり、プレート材１０６を配備することにより、処理容器１０１に化粧板を配備する必要はなくなる。

各プレート材１０６は、処理容器１０１の側壁１０１ｂの外壁面に配設されたスペーサー１０７に装着される。各プレート材１０６は、スペーサー１０７を介在させることにより、処理容器１０１と離間して装着される。処理容器１０１の側壁１０１ｂとプレート材１０６との間に形成される空間は、空気断熱部１８０を形成している。処理容器１０１の側壁１０１ｂとプレート材１０６との距離（つまり、空気断熱部１８０の厚み）は、必要とする断熱効果と大型処理容器への適用を考慮して決めればよい。本実施の形態では、例えば５ｍｍから２０ｍｍ程度とすることが好ましく、７ｍｍから１２ｍｍ程度とすることがより好ましい。また、空気断熱部１８０の厚みは、必要な厚み以上であれば一定でなくとも良く、例えば、側壁１０１ｂの上側部分を下側部分よりも厚くしても良い。

本実施の形態の放熱抑制ユニット１０５は、処理容器１０１の側壁１０１ｂよりも小さなプレート材１０６を複数枚組み合わせて使用することによって、処理容器１０１が大型の基板Ｓを処理対象とするような大型のものであっても、何ら障害なく取り付けや取り外しが可能である。また、放熱抑制ユニット１０５は、側壁１０１ｂよりも小さな複数のプレート材１０６を組み合わせて構成されているため、処理容器１０１の形状に応じてプレート材１０６の大きさや形状を変えて配置することができる。従って、スペーサー１０７を使用し空気断熱部１８０の厚みを必要な厚みに保ちながらプレート材１０６を配備することが可能であり、優れた断熱効率を得ることが出来る。仮に、処理容器１０１の全体を大きな筐体で覆う構造（例えば、特許文献１）を採用した場合では、大型の処理容器への適用が困難であるとともに、処理容器と筐体との間隔が一定しないため、空気断熱の効果が部位によって異なり、十分な放熱抑制効果が得られない場合がある。

また、処理容器１０１からプレート材１０６への直接の熱伝導を避けるため、各プレート材１０６は、処理容器１０１の側壁１０１ｂに対して面接触する部分を持たないことが好ましく、プレート材１０６と処理容器１０１とを完全な非接触状態とすることがより好ましい。

また、プレート材１０６の内面（処理容器１０１の側壁１０１ｂの外壁面に対向する面）は、鏡面加工などを施して反射率の高い状態にしておくことが好ましい。プレート材１０６の内面を鏡面加工しておくことによって、処理容器１０１から放射される赤外線を反射し、外部への放熱を抑え、空気断熱部１８０による断熱性能を向上させることができる。

スペーサー１０７は、処理容器１０１の側壁１０１ｂに対して一定の間隔を以ってプレート材１０６を固定する機能を有している。つまり、スペーサー１０７は、プレート材１０６を支持、固定する機能と、プレート材１０６と側壁１０１ｂとの間に介在して空気断熱部１８０の厚みを確保する機能を有している。スペーサー１０７は、処理容器１０１の温度に耐えることができ、熱伝導率が小さい断熱材料で形成することができる。スペーサー１０７を断熱材料で形成することによって、スペーサー１０７を介して処理容器１０１からプレート材１０６への熱伝導を抑制できる。断熱材料としては、例えば、ポリカーボネート、フッ素樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン、エポキシガラスなどの樹脂材料、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、パーフロロポリエーテル系ゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴムなどのゴム材料などを用いることができる。

図３は、処理容器１０１の任意の側壁１０１ｂの外壁面におけるスペーサー１０７の配設例を示す側面図である。図３に示す例では、一つの側壁１０１ｂの外壁面に縦横に各３個ずつ合計９個のスペーサー１０７が配設されている。なお、スペーサー１０７の配設位置、配設個数は、複数のプレート材１０６を固定できる限り任意である。また、本実施の形態では、スペーサー１０７を長尺な角柱形状としているが、その形状は特に限定されるものではない。スペーサー１０７は、例えば、平面視がＬ字形や十字形であってもよいし、あるいは四角形等の枠形状やコの字形（Ｕ字形）としてもよい。

図４は、図３の状態で設けられたスペーサー１０７にプレート材１０６を装着し、処理容器１０１に放熱抑制ユニット１０５を配備した状態を示している。図４では、スペーサー１０７の位置を破線で明らかにしている。この例では、３枚のプレート材１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃを一つの側壁１０１ｂの外側に装着している。なお、一つの側壁１０１ｂに配備されるプレート材１０６の枚数は３枚に限定されるものではなく、処理容器１０１の大きさに応じて任意の枚数を選択できる。

スペーサー１０７は、螺子１０８によって処理容器１０１に固定されている。また、プレート材１０６は、螺子１０８を介する処理容器１０１からプレート材１０６への熱伝導を極力小さくするため、スペーサー１０７を固定する螺子１０８とは別の螺子１０９によってスペーサー１０７に固定されている。なお、熱伝導の小さい螺子であれば、スペーサー１０７とプレート材１０６を処理容器１０１に共締めしても良い。また、スペーサー１０７及びプレート材１０６を固定する手段は螺子１０８，１０９に限らない。例えば、スペーサー１０７とプレート材１０６に雄型、雌型による嵌合構造を設けたり、スペーサー１０７にプレート材１０６を引っ掛けたりする方法で、スペーサー１０７にプレート材１０６をより着脱容易に取り付けることもできる。

プレート材１０６Ａとプレート材１０６Ｂの接合部、プレート材１０６Ｂとプレート材１０６Ｃの接合部は、それぞれわずかな幅（例えば２〜１０ｃｍ）で重なりあっており、空気断熱部１８０の空気が外部へ極力漏れないように構成されている。具体的には、例えば図５に示すように、プレート材１０６Ｂの端部付近は外側へ向けて曲がり、プレート材１０６Ａの端部を外側から覆うように重なっている。図６は、放熱抑制ユニット１０５のコーナー部の断面を示している。放熱抑制ユニット１０５のコーナー部では、処理容器１０１のコーナーの形状に沿ってプレート材１０６Ａがほぼ直角に折曲している。そして、プレート材１０６Ａの端部は、図３、４に示す側壁１０１ｂと直交する隣の側壁１０１ｂを覆うプレート材１０６Ｄ（図４では図示省略）の端部を外側から覆うように重ねて接合されている。なお、放熱抑制ユニット１０５のコーナー部の形状は、安全性などを考慮して円弧状あるいは、複数の鈍角によって折曲する形状でも良い。

このように、プレート材１０６の端部どうしを重ねて放熱抑制ユニット１０５を組み立てることにより、プレート材１０６の接合部分の隙間をなくし、空気断熱部１８０の空気が外部へ漏れることを抑制できる。隣接するプレート材１０６どうしが重なりあう部分は、例えば図示しない螺子等で固定してもよい。なお、プレート材１０６の端部どうしを重ねず、別の部材にてプレート材１０６の端部間の隙間を覆っても良い。

また、スペーサー１０７を利用して、空気断熱部１８０を封止することができる。図７は、側壁１０１ｂの上部及び下部に、プレート材１０６の上端及び下端を固定するために、側壁１０１ｂの横方向の長さに略等しい長さの長尺なスペーサー１０７Ａを配設した構成例を示している。側壁１０１ｂの上下方向のほぼ中間位置には、図３と同じ形状のスペーサー１０７を配備している。長尺なスペーサー１０７Ａを用いることによって、プレート材１０６の上端及び下端付近で空気断熱部１８０を封止することができる。つまり、空気断熱部１８０の上下がスペーサー１０７Ａによって密閉され、空気断熱部１８０の空気が外部へ逃げることが抑制され、断熱効率を高めることができる。図７の長尺なスペーサー１０７Ａに替えて、より短いスペーサー１０７を隙間なく横方向に連続的に配置することによっても、同様の効果が得られる。なお、図７に示した例では、側壁１０１ｂの上部と下部の両方に長尺なスペーサー１０７Ａを設けたが、側壁１０１ｂの左右の端部にも、該端部に沿ってスペーサー１０７Ａを設け、空気断熱部１８０の上下左右がスペーサー１０７Ａによって密閉されるようにしても良い。一方、例えば側壁１０１ｂの上部だけに長尺なスペーサー１０７Ａを設けて空気断熱部１８０の上部だけを封止するようにしても良い。

次に、以上のように構成されるプラズマエッチング装置２００における処理動作について説明する。まず、図示しないゲートバルブが開放された状態で基板搬送用開口を介して、被処理体である基板Ｓが、図示しない搬送装置のフォークによって処理容器１０１内へと搬入され、サセプタ１１１へ受渡される。その後、ゲートバルブが閉じられ、排気装置１５５によって、処理容器１０１内が所定の真空度まで真空引きされる。

次に、バルブ１４１を開放して、処理ガスをガス供給源１４５から処理ガス供給管１３９、ガス導入口１３７を介してシャワーヘッド１３１のガス拡散空間１３３へ導入する。この際、マスフローコントローラ１４３によって処理ガスの流量制御が行われる。ガス拡散空間１３３に導入された処理ガスは、さらに複数の吐出孔１３５を介してサセプタ１１１上に載置された基板Ｓに対して均一に吐出され、処理容器１０１内の圧力が所定の値に維持される。

この状態で高周波電源１７５から高周波電力がマッチングボックス１７３を介してサセプタ１１１に印加される。これにより、下部電極としてのサセプタ１１１と上部電極としてのシャワーヘッド１３１との間に高周波電界が生じ、処理ガスが解離してプラズマ化する。このプラズマにより、基板Ｓにエッチング処理が施される。

エッチング処理を施した後、高周波電源１７５からの高周波電力の印加を停止し、ガス導入を停止した後、処理容器１０１内を所定の圧力まで減圧する。次に、ゲートバルブを開放し、サセプタ１１１から図示しない搬送装置のフォークに基板Ｓを受け渡し、処理容器１０１の搬送用開口部から基板Ｓを搬出する。以上の操作により、基板Ｓに対するプラズマエッチング処理が終了する。

以上の処理の過程で、プラズマエッチング装置２００では、処理容器１０１の周囲を放熱抑制ユニット１０５によって囲み、空気断熱部１８０を形成することにより、処理容器１０１に設けられた熱媒体流路１０１ｄによる温度調節効率を高めることができる。従って、処理容器１０１内の堆積物の付着を抑制したり、プラズマエッチング処理の基板面内均一性を向上させる効果が得られる。また、放熱抑制ユニット１０５は複数のプレート材１０６を組み合わせた組み立て構造であるため、取り付け、取り外しが容易であり、大型の処理容器１０１にも適したものである。また、放熱抑制ユニット１０５は、プレート材１０６で構成されるため、パーティクル原因になることは殆どない。

なお、プレート材１０６は、金属材料以外の材質により構成することもできる。図８は、可視光透過性の透明材料によりプレート材１０６を形成した変形例を示している。プレート材１０６に利用可能な透明材料としては、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネートなどを挙げることができる。プレート材１０６の材質として透明材料を用いることにより、プラズマエッチング装置２００の視認性を改善することができる。例えば、処理容器１０１の側壁１０１ｂにその内部（処理室）を確認するための透過窓（図示省略）が設けられている場合、当該透過窓の配設位置を避けることなく、その外側から放熱抑制ユニット１０５で覆っても、透明なプレート１０６及び透過窓を介して処理室内の状態を確認することができる。この場合、透過窓の配設位置に対応する部分だけを透明なプレート１０６に置き換えることもできる。

図９は、プレート材１０６の内面（処理容器１０１の側壁１０１ｂの外壁面に対向する面）に、赤外線反射層１９０を設けた変形例を示している。赤外線反射層１９０は、プレート材１０６の表面に赤外線反射塗料をコーティングしたり、赤外線反射フィルムを積層したりすることによって形成できる。赤外線反射塗料としては、例えば、ＡＴＴＳＵ-９（商品名；日本ペイント株式会社製）などを利用できる。赤外線反射フィルムとしては、例えば、ナノ７０Ｓ（商品名；住友スリーエム社製）などを利用できる。なお、図８に例示したように、プレート材１０６を透明材料によって形成する場合には、可視光透過性の赤外線反射塗料や可視光透過性の赤外線反射フィルムを用いて赤外線反射層１９０を形成することが好ましい。可視光透過性の赤外線反射フィルムとしては、例えば、ナノ８０Ｓ（商品名；住友スリーエム社製）などを利用できる。

［第２の実施の形態］
次に、図１０を参照しながら、本発明の処理装置の第２の実施の形態にかかるプラズマエッチング装置について説明する。図１０は、第１の実施の形態における図２に対応する処理容器１０１の要部断面を拡大して示す図面である。なお、以下の説明では、第１の実施の形態との相違点を中心に説明し、第２の実施の形態において第１の実施の形態と同じ構成については説明を省略する。

図１０に示すように、本実施の形態のプラズマエッチング装置の放熱抑制ユニット２０１は、側壁１０１ｂに近い内側プレート材２０２と、この内側プレート材２０２の外側に配置される外側プレート材２０３とを備えている。これにより、空気断熱部は、内側断熱部１８０ａと外側断熱部１８０ｂとの二重断熱構造になっている。内側断熱部１８０ａは、第１のスペーサー２０４が介在することによって画定される側壁１０１ｂの外壁と内側プレート材２０２との間の空間である。外側断熱部１８０ｂは、第２のスペーサー２０５が介在することによって画定される内側プレート材２０２と外側プレート材２０３との間の空間である。

処理容器１０１の外壁には、例えば螺子によって第１のスペーサー２０４が固定されており、この第１のスペーサー２０４に内側プレート材２０２が固定される。この内側プレート材２０２を介して第１のスペーサー２０４に、第２のスペーサー２０５が固定され、さらに外側プレート材２０３は、この第２のスペーサー２０５に固定される。内側プレート材２０２、外側プレート材２０３及び第２のスペーサー２０５の固定は、例えば螺子によって行うことができる。

また、処理容器１０１の外壁に、例えば螺子によって第１のスペーサー２０４が固定され、第２のスペーサー２０５と内側プレート材２０２が、これらを貫通する螺子によって第１のスペーサー２０４に固定され、さらに、外側のプレート材２０３と第２のスペーサー２０５と内側のプレート材２０２が、これらを貫通する螺子によって第１のスペーサー２０４に固定されるようにしてもよい。

また、処理容器１０１の外壁に、例えば螺子によって第１のスペーサー２０４が固定され、第２のスペーサー２０５と内側プレート材２０２と第１のスペーサー２０４が、これらを貫通する螺子によって処理容器１０１の外壁に固定され、さらに、外側のプレート材２０３と第２のスペーサー２０５と内側のプレート材２０２が、これらを貫通する螺子によって第１のスペーサー２０４に固定されるようにしてもよい。

さらに、例えば、内側プレート材２０２と外側プレート材２０３との間に第２のスペーサー２０５を配備したものを予め組み立てておき、それを第１のスペーサー２０４に固定してもよい。

このように空気断熱部を二重構造にすることによって、処理容器１０１からの放熱抑制効果をさらに高めることができる。

本実施の形態の放熱抑制ユニット２０１における内側プレート材２０２どうし、及び外側プレート材２０３どうしの接合部分の構造は第１の実施の形態と同様である。また、第１の実施の形態のプレート材１０６と同様に、内側プレート材２０２及び外側プレート材２０３は、共に透明材料によって構成することが可能であり、また、内側プレート材２０２及び外側プレート材２０３の内壁面（処理容器１０１側の面）には、鏡面加工を施したり、赤外線反射層を設けたりすることができる。

また、一つの処理容器１０１において、部位に応じて１重の空気断熱部（第１の実施の形態を参照）を設ける部分と、２重の空気断熱部を設ける部分と、を組み合わせることもできる。例えば、処理容器１０１において放熱が特に大きい部位には２重の空気断熱部を設け、他の部位は１重の空気断熱部を設けた放熱抑制ユニットを配備することによって、効果的な放熱抑制が実現できる。なお、空気断熱部は２重に限らず、３重以上にしてもよい。このように、プレート材を部分的または全体的に多重に配備することで、空気断熱部を部分的又は全体的に多層に設けることもできる。

第２の実施の形態における他の構成及び効果は、第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。

以上、本発明の実施の形態を例示の目的で詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に制約されることはない。当業者は本発明の思想及び範囲を逸脱することなく多くの改変を成し得、それらも本発明の範囲内に含まれる。例えば、上記実施の形態では、平行平板プラズマ処理装置を例に挙げたが、本発明は、例えば、誘導結合プラズマ処理装置、表面波プラズマ処理装置、ＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance）プラズマ処理装置、ヘリコン波プラズマ処理装置など他の方式のプラズマ処理装置にも適用可能である。また、チャンバー内の温度調節が必要な装置であれば、ドライエッチング装置に限らず、成膜装置やアッシング装置などにも同等に適用可能である。

また、本発明は、ＦＰＤ用基板を被処理体とするものに限らず、例えば半導体ウエハや太陽電池用基板を被処理体とする場合にも適用できる。

また、上記各実施の形態の放熱抑制ユニットは、温度調節手段を有しない処理容器にも適用可能である。

１０１…処理容器、１０１ａ…底壁、１０１ｂ…側壁、１０１ｃ…蓋体、１０１ｄ…熱媒体流路、１０５…放熱抑制ユニット、１０６…プレート材、１０７…スペーサー、１０８…螺子、１０９…螺子、１１１…サセプタ、１１２…基材、１１３，１１４…シール部材、１１５…絶縁部材、１３１…シャワーヘッド、１３３…ガス拡散空間、１３５…ガス吐出孔、１３７…ガス導入口、１３９…処理ガス供給管、１４１…バルブ、１４３…マスフローコントローラ、１４５…ガス供給源、１５１…排気用開口、１５３…排気管、１５３ａ…フランジ部、１５５…排気装置、１７１…給電線、１７３…マッチングボックス（Ｍ．Ｂ．）、１７５…高周波電源、１８０…空気断熱部、２００…プラズマエッチング装置。

Claims

長辺が２ｍを超える矩形の基板を処理する処理室を形成する処理容器と、
前記処理容器の外壁面を外側から覆う複数のプレート材を組み合わせた放熱抑制組立体と、
を備え、
前記プレート材が前記処理容器の外壁面に対して離間して配置され、かつ、隣接する前記プレート材が、接合部において重なり合い、一方のプレート材の端部が屈曲して他方のプレート材の端部を覆っていることにより、前記処理容器と前記放熱抑制組立体との間に空気断熱部を有する処理装置。
前記プレート材は、金属あるいは樹脂により構成されている請求項１に記載の処理装置。
前記プレート材の前記処理容器に対向する面が、鏡面加工されている請求項１又は２に記載の処理装置。
前記プレート材の前記処理容器に対向する面に、赤外線反射層を有している請求項１から３のいずれか１項に記載の処理装置。
前記プレート材の少なくとも一部が可視光透過性の材質により形成されている請求項１から４のいずれか１項に記載の処理装置。
前記処理容器の外壁面に、スペーサー部材が設けられており、該スペーサー部材に前記プレート材が固定されている請求項１から５のいずれか１項に記載に処理装置。
前記スペーサー部材によって前記空気断熱部が封止されている請求項６に記載の処理装置。
前記スペーサー部材が断熱性の材質により形成されている請求項６又は７に記載の処理装置。
前記空気断熱部の厚さが、５ｍｍから２０ｍｍの範囲内である請求項１から８のいずれか１項に記載の処理装置。
複数の前記プレート材が互いに離間した状態で部分的または全体的に多重に配備されることにより、前記空気断熱部が部分的又は全体的に多層に設けられている請求項１から９のいずれか１項に記載の処理装置。