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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024017374
(43)【公開日】2024-02-08
(54)【発明の名称】プラズマ処理装置
(51)【国際特許分類】
H05H 1/46 20060101AFI20240201BHJP
C23C 16/505 20060101ALI20240201BHJP
C23C 16/52 20060101ALI20240201BHJP
【ＦＩ】
H05H1/46 L
C23C16/505
C23C16/52
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022119963
(22)【出願日】2022-07-27
(71)【出願人】
【識別番号】000003942
【氏名又は名称】日新電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】藤原 将喜
(72)【発明者】
【氏名】酒井 敏彦
(72)【発明者】
【氏名】東 大介
【テーマコード（参考）】
2G084
4K030
【Ｆターム（参考）】
2G084AA02
2G084AA03
2G084AA05
2G084BB07
2G084BB25
2G084BB37
2G084CC13
2G084CC33
2G084DD04
2G084DD12
2G084DD25
2G084DD32
2G084DD35
2G084DD55
2G084DD62
2G084DD67
2G084FF22
2G084FF32
2G084HH11
2G084HH35
2G084HH45
4K030AA06
4K030AA14
4K030BA44
4K030CA04
4K030CA06
4K030CA07
4K030CA12
4K030CA17
4K030EA04
4K030FA04
4K030GA02
4K030JA03
4K030JA05
4K030JA09
4K030JA10
4K030JA16
4K030JA18
4K030KA26
4K030KA41
4K030KA46
4K030LA02
4K030LA15
4K030LA18
(57)【要約】
【課題】アンテナの高さを簡易に調整可能なプラズマ処理装置を実現する。
【解決手段】プラズマ処理装置（１）は、筐体（１０）に設けられた第１の開口部（１２）を閉塞するように筐体に取り付けられる外側カバー（２０）と、処理室（１１）と外側カバーとの間を分割する内側カバー（３０）と、処理室内にプラズマを発生させるためのアンテナ（４０）と、アンテナに連結される挿通部材（４５）と、外側カバーを取り付けた状態で挿通部材を変位させる位置調整機構（６０）と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】プラズマ処理装置（１）は、筐体（１０）に設けられた第１の開口部（１２）を閉塞するように筐体に取り付けられる外側カバー（２０）と、処理室（１１）と外側カバーとの間を分割する内側カバー（３０）と、処理室内にプラズマを発生させるためのアンテナ（４０）と、アンテナに連結される挿通部材（４５）と、外側カバーを取り付けた状態で挿通部材を変位させる位置調整機構（６０）と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
処理室を備えたプラズマ処理装置であって、
前記処理室と外部環境とを連通する第１の開口部が設けられた筐体と、
前記第１の開口部を閉塞するように前記筐体に真空シール部材を介して気密に取り付けられるとともに、貫通穴を有する外側カバーと、
誘電性を有し、前記第１の開口部の内部にて、前記処理室と前記外側カバーとの間を空間的に分割するように支持される内側カバーと、
少なくとも前記外側カバーおよび前記内側カバーに包囲されて形成される包囲空間に配され、前記処理室内に誘導結合性のプラズマを発生させるためのアンテナと、
前記貫通穴に挿通されて前記アンテナに連結される挿通部材と、
前記外部環境に対して前記包囲空間を気密に封止しつつ前記挿通部材が変位可能となるように前記挿通部材を保持する保持部と、
前記外側カバーを取り付けた状態で前記挿通部材を変位させることによって、前記アンテナの位置を調整する位置調整機構と、を備えるプラズマ処理装置。
前記処理室と外部環境とを連通する第１の開口部が設けられた筐体と、
前記第１の開口部を閉塞するように前記筐体に真空シール部材を介して気密に取り付けられるとともに、貫通穴を有する外側カバーと、
誘電性を有し、前記第１の開口部の内部にて、前記処理室と前記外側カバーとの間を空間的に分割するように支持される内側カバーと、
少なくとも前記外側カバーおよび前記内側カバーに包囲されて形成される包囲空間に配され、前記処理室内に誘導結合性のプラズマを発生させるためのアンテナと、
前記貫通穴に挿通されて前記アンテナに連結される挿通部材と、
前記外部環境に対して前記包囲空間を気密に封止しつつ前記挿通部材が変位可能となるように前記挿通部材を保持する保持部と、
前記外側カバーを取り付けた状態で前記挿通部材を変位させることによって、前記アンテナの位置を調整する位置調整機構と、を備えるプラズマ処理装置。
【請求項2】
前記位置調整機構は、前記挿通部材における前記外部環境に露出した部分に接続された接続部と、前記接続部を介して、前記貫通穴に対する前記挿通部材の挿通方向に沿って前記挿通部材を変位させる駆動部とを有し、
前記駆動部と電気的に接続され、前記駆動部の動作を制御することにより前記アンテナの位置を制御する制御部をさらに備える、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
前記駆動部と電気的に接続され、前記駆動部の動作を制御することにより前記アンテナの位置を制御する制御部をさらに備える、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項3】
前記挿通部材は、前記アンテナの一部分であり、
前記接続部の少なくとも一部および前記保持部は絶縁性を有し、
前記アンテナは、前記保持部と摺接する摺接部を有し、
前記摺接部は、前記アンテナにおける前記包囲空間に配される部分よりも表面粗さが小さい、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
前記接続部の少なくとも一部および前記保持部は絶縁性を有し、
前記アンテナは、前記保持部と摺接する摺接部を有し、
前記摺接部は、前記アンテナにおける前記包囲空間に配される部分よりも表面粗さが小さい、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項4】
前記アンテナは、前記制御部からの指令に基づいて前記駆動部を動作させることによる前記挿通部材が変位する範囲に対応して、前記保持部と摺接する範囲にわたって前記摺接部を有している、請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記摺接部の形成範囲かつ前記内側カバーにおける前記包囲空間に面する表面と前記アンテナとの距離が１ｍｍ以上となる範囲にて前記アンテナの位置を調整するように、前記駆動部を動作させる、請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項6】
前記内側カバーは、前記処理室側に向かって凸形状を有する底部と前記外側カバー側に開口する第２の開口部とを有し、
前記内側カバーにおける前記底部の内壁によって部分的に包囲されているとともに前記第２の開口部にて開放されている部分開放空間の内部に、前記第２の開口部を通じて前記アンテナの少なくとも一部が収容され、
前記制御部は、前記底部の底面と前記アンテナとの距離が１ｍｍ以上となる範囲にて前記アンテナの位置を制御する、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
前記内側カバーにおける前記底部の内壁によって部分的に包囲されているとともに前記第２の開口部にて開放されている部分開放空間の内部に、前記第２の開口部を通じて前記アンテナの少なくとも一部が収容され、
前記制御部は、前記底部の底面と前記アンテナとの距離が１ｍｍ以上となる範囲にて前記アンテナの位置を制御する、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項7】
前記アンテナは、長尺形状を有する長尺部を備え、
前記外側カバーは、第１の貫通穴および第２の貫通穴を有し、
前記挿通部材は、前記長尺部における第１の端部側に連結されて第１の貫通穴に挿通される第１の挿通部材と、前記長尺部における第２の端部側に連結されて第２の貫通穴に挿通される第２の挿通部材とを含み、
前記位置調整機構が前記第１の挿通部材および前記第２の挿通部材のそれぞれに接続され、
前記制御部は、前記アンテナにおける前記第１の端部側の位置と前記第２の端部側の位置とを互いに独立に制御する、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
前記外側カバーは、第１の貫通穴および第２の貫通穴を有し、
前記挿通部材は、前記長尺部における第１の端部側に連結されて第１の貫通穴に挿通される第１の挿通部材と、前記長尺部における第２の端部側に連結されて第２の貫通穴に挿通される第２の挿通部材とを含み、
前記位置調整機構が前記第１の挿通部材および前記第２の挿通部材のそれぞれに接続され、
前記制御部は、前記アンテナにおける前記第１の端部側の位置と前記第２の端部側の位置とを互いに独立に制御する、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項8】
前記挿通部材は、前記アンテナの一部分である、請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項9】
前記アンテナにおける前記第１の端部側の末端の表面と前記内側カバーとの距離を第１の距離とし、前記アンテナにおける前記第２の端部側の末端の表面と前記内側カバーとの距離を第２の距離として、
前記制御部は、前記第１の距離と前記第２の距離との差が１ｍｍ以内となる範囲にて前記アンテナの位置を制御する、請求項７に記載のプラズマ処理装置。
前記制御部は、前記第１の距離と前記第２の距離との差が１ｍｍ以内となる範囲にて前記アンテナの位置を制御する、請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項10】
前記アンテナに電力を供給する電力供給部を備え、
前記制御部は、前記アンテナへの投入電力と前記アンテナの調整位置との対応関係を予め設定した位置設定情報に基づいて、前記電力供給部から前記アンテナに投入される電力に対応して前記アンテナの位置を制御する、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
前記制御部は、前記アンテナへの投入電力と前記アンテナの調整位置との対応関係を予め設定した位置設定情報に基づいて、前記電力供給部から前記アンテナに投入される電力に対応して前記アンテナの位置を制御する、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項11】
前記筐体は、複数の前記第１の開口部を有し、
前記制御部は、前記位置設定情報に基づいて、複数の前記第１の開口部のそれぞれに設置される複数の前記アンテナの位置を互いに独立に制御する、請求項１０に記載のプラズマ処理装置。
前記制御部は、前記位置設定情報に基づいて、複数の前記第１の開口部のそれぞれに設置される複数の前記アンテナの位置を互いに独立に制御する、請求項１０に記載のプラズマ処理装置。
【請求項12】
前記位置調整機構は、前記外側カバーの前記外部環境側の表面上に取り付けられている、請求項１～１１の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基材に対してプラズマを用いた処理を行うプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
真空容器内に配置したアンテナを用いて当該真空容器内に誘導結合性のプラズマを発生させるプラズマ処理装置が知られている。プラズマ処理装置は、その種別に応じて、発生させたプラズマを用いた所定のプラズマ処理を被処理基板に施す。
【0003】
例えば、特許文献１には、ターゲットを設置可能なカソードと、ターゲットの近傍に配置される複数の高周波アンテナと、高周波アンテナに高周波電力を供給して誘導結合プラズマを発生させる高周波電源と、を備える成膜装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１９－１２７６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、複数の高周波アンテナを備えるプラズマ処理装置においては、各種の要因（高周波アンテナの個体差または取り付け位置のバラツキ等）によって、被処理基板に対するプラズマ処理が不均一になり得る。被処理基板に対するプラズマ処理を均一化するために、例えば、複数の高周波アンテナの高さを個別に調整する対応を要する。特許文献１に記載の成膜装置では、高周波アンテナの高さを調整するためには、処理室を大気開放する必要があり、時間および手間がかかるという問題があった。
【0006】
本発明の一態様は、アンテナの高さを簡易に調整可能なプラズマ処理装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るプラズマ処理装置は、処理室を備えたプラズマ処理装置であって、前記処理室と外部環境とを連通する第１の開口部が設けられた筐体と、前記第１の開口部を閉塞するように前記筐体に真空シール部材を介して気密に取り付けられるとともに、貫通穴を有する外側カバーと、誘電性を有し、前記第１の開口部の内部にて、前記処理室と前記外側カバーとの間を空間的に分割するように支持される内側カバーと、少なくとも前記外側カバーおよび前記内側カバーに包囲されて形成される包囲空間に配され、前記処理室内に誘導結合性のプラズマを発生させるためのアンテナと、前記貫通穴に挿通されて前記アンテナに連結される挿通部材と、前記外部環境に対して前記包囲空間を気密に封止しつつ前記挿通部材が変位可能となるように前記挿通部材を保持する保持部と、前記外側カバーを取り付けた状態で前記挿通部材を変位させることによって、前記アンテナの位置を調整する位置調整機構と、を備える。
【発明の効果】
【0008】
本発明の一態様に係るプラズマ処理装置によれば、アンテナの高さを簡易に調整できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施形態１に係るプラズマ処理装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図4】実施形態１に係る位置調整機構の構成の一例を模式的に示す断面図である。
【図6】実施形態２に係る位置調整機構の構成の一例を模式的に示す断面図である。
【図8】複数のアンテナが互いに電気的に接続されている第１の例を示す図である。
【図9】複数のアンテナが互いに電気的に接続されている第２の例を示す図である。
【図10】複数のアンテナが互いに電気的に接続されている第３の例を示す図である。
【図11】実施形態１に係るプラズマ処理装置を用いた試験結果の一例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。なお、以下の記載は発明の趣旨をよりよく理解させるためのものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、本出願における各図面に記載した構成の形状および寸法（長さ、幅等）は、実際の形状および寸法を必ずしも反映させたものではなく、図面の明瞭化および簡略化のために適宜変更している。
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。なお、以下の記載は発明の趣旨をよりよく理解させるためのものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、本出願における各図面に記載した構成の形状および寸法（長さ、幅等）は、実際の形状および寸法を必ずしも反映させたものではなく、図面の明瞭化および簡略化のために適宜変更している。
【0011】
なお、本実施形態では、所定のプラズマ処理として、誘導結合性のプラズマを使用したプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition；化学気相堆積）法によって、被処理物としての基材Ｓの表面に所定の皮膜を成膜する成膜処理を行うプラズマ処理装置１を例示して説明するが、これに限定されない。例えば、スパッタ法によって基材Ｓに所定の皮膜を成膜する成膜処理を行うプラズマ処理装置１に適用することができる。スパッタ法を行うプラズマ処理装置１においては、例えば、後述するプラズマ生成領域の内部にターゲットが設置される。また、例えば、プラズマを用いて、基材Ｓの表面に対して所定の加工を行う表面加工処理（例えば、エッチング処理あるいはアッシング処理）を行うプラズマ処理装置１に適用することができる。
【0012】
＜プラズマ処理装置１の構成＞
図１は、実施形態１に係るプラズマ処理装置１の構成を概略的に示す断面図である。図１に示すように、プラズマ処理装置１は、筐体１０と、外側カバー２０と、内側カバー３０と、アンテナ４０と、挿通部材４５と、保持部５０と、位置調整機構６０と、制御部６５と、記憶部６８と、電力供給部７０と、チラー７５とを備える。以下の説明において参照する各図は、説明の便宜上、実施形態を説明する上で必要な主要部材のみを簡略化して示したものであり、公知の技術的事項については、簡潔化のために説明を適宜省略する。よって、本実施形態におけるプラズマ処理装置１は、参照する各図に示されていない公知の構成部材を任意に備えていてよい。
図１は、実施形態１に係るプラズマ処理装置１の構成を概略的に示す断面図である。図１に示すように、プラズマ処理装置１は、筐体１０と、外側カバー２０と、内側カバー３０と、アンテナ４０と、挿通部材４５と、保持部５０と、位置調整機構６０と、制御部６５と、記憶部６８と、電力供給部７０と、チラー７５とを備える。以下の説明において参照する各図は、説明の便宜上、実施形態を説明する上で必要な主要部材のみを簡略化して示したものであり、公知の技術的事項については、簡潔化のために説明を適宜省略する。よって、本実施形態におけるプラズマ処理装置１は、参照する各図に示されていない公知の構成部材を任意に備えていてよい。
【0013】
筐体１０は、プラズマ処理装置１の処理室１１を構成する。筐体１０は、本体１０ａとフランジ１０ｂとを有する。本体１０ａは、側面および底面を有する箱形状を有する。本体１０ａの上部は開放されている。本体１０ａは、電気的に接地（アース）されていてよい。フランジ１０ｂは、本体１０ａの上部に配されており、本体１０ａに気密に取り付けられている。フランジ１０ｂは、本体１０ａに対してネジ等を用いて脱着可能に固定されていてよい。本体１０ａとフランジ１０ｂとの間には、例えば、真空シール部材９１が介在していてよく、真空シール部材９１は、真空シールに用いられる、Ｏリング等の公知の部材であってよい。また、フランジ１０ｂには、処理室１１と外部環境とを連通する第１の開口部１２が１つ以上設けられている。本体１０ａおよびフランジ１０ｂの材料としては、特に制限されず、公知の真空容器の材料を用いることができる。
【0014】
本体１０ａには、処理室１１内を減圧するための真空ポンプＰＯが連結されている。また、本体１０ａは、処理ガス供給部（図示省略）から処理室１１内に処理ガスを供給するための、図示しない供給口を有する。処理ガスは、例えば、アルゴン、水素、窒素、シラン、または酸素である。さらに、本体１０ａには、処理室１１内の気圧を計測する圧力センサ（図示省略）が設けられていてよい。フランジ１０ｂに設けられた全ての第１の開口部１２が外側カバー２０によって閉塞された状態（気密に封止された状態）において真空ポンプＰＯによる排気が行われることにより、処理室１１内は、プラズマによる処理に適した気圧に維持される。
【0015】
また、処理室１１内には、プラズマ処理装置１による処理の対象である基材Ｓが載置されるステージ１５が配されている。ステージ１５は、筐体１０とは電気的に絶縁された状態で、接地（アース）されている。基材Ｓは、例えば搬送機構によってステージ１５と公知のロードロック室（図示せず）との間を搬送される。基材Ｓは、例えば、液晶パネルディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネルディスプレイなどに用いられるガラス基板または合成樹脂基板であり得る。また、基材Ｓは、各種用途に用いられる半導体基板であり得る。プラズマ処理装置１を用いて、例えば、バリア（防湿）膜などの皮膜を基材Ｓ上に成膜できる。
【0016】
１つの第１の開口部１２に対応して１つの外側カバー（真空カバー）２０が、当該第１の開口部１２を閉塞するように、フランジ１０ｂに気密に取り付けられる。また、外側カバー２０は、フランジ１０ｂに対してネジ等を用いて脱着可能に固定されてよい。外側カバー２０とフランジ１０ｂとの間には、例えば、真空シール部材２１が介在していてよい。真空シール部材２１は、真空シールに用いられる、Ｏリング等の公知の部材であってよい。外側カバー２０は、ネジ穴とは異なる、少なくとも１つの貫通穴２２（詳しくは後述）を有する。外側カバー２０の材料は、例えば金属であってよく、本体１０ａまたはフランジ１０ｂの材料と同じであってよい。
【0017】
内側カバー（アンテナカバー）３０は、第１の開口部１２の内部において、例えばフランジ１０ｂの一部分に係止して支持されてよく、これにより、内側カバー３０は、処理室１１と外側カバー２０との間を空間的に分割する。第１の開口部１２の内部に内側カバー３０を取り付けることによって筐体１０の内部空間が画定されて筐体１０の内部にプラズマ生成領域が形成される。このプラズマ生成領域が処理室１１となる。
【0018】
内側カバー３０は、第１の開口部１２の内部に支持された状態において、処理室１１側に向かって凸形状を有する底部３１と、底部３１の端部から連続して延びる鍔部３５とを有する。内側カバー３０は、フランジ１０ｂに取り付けられた状態の外側カバー２０側に向かって開口する第２の開口部３２を有していてよい。底部３１の内壁面に連続する鍔部３５の内壁面によって第２の開口部３２が形成されていてよい。鍔部３５は、底部３１の外壁側の方向、換言すれば第２の開口部３２から遠ざかる方向に折れ曲がって形成された、外側に張り出した形状を有する部分である。
【0019】
例えば、フランジ１０ｂは、第１の開口部１２内に突出する形状の突出部１３を有し、内側カバー３０の鍔部３５がフランジ１０ｂの突出部１３に引っ掛かるように係止することにより、内側カバー３０が第１の開口部１２の内部にて支持されていてよい。内側カバー３０は、誘電性を有する材料、例えばアルミナまたは石英によって形成されていてよい。
【0020】
第１の開口部１２の内部に内側カバー３０が支持された状態において、少なくとも外側カバー２０および内側カバー３０に包囲された包囲空間３３が、内側カバー３０を基準にして処理室１１の逆側に形成される。図１に示すプラズマ処理装置１においては、包囲空間３３は、外側カバー２０および内側カバー３０に加えて、フランジ１０ｂによって包囲されている。また、本明細書において、内側カバー３０の底部３１の内壁によって部分的に包囲されているとともに第２の開口部３２にて開放されて形成される空間を部分開放空間３４と称する。部分開放空間３４は、包囲空間３３の一部を構成する。部分開放空間３４は、包囲空間３３のうち、第２の開口部３２の縁部（鍔部３５の内壁部）よりも底部３１側に位置する空間であるとも言える。
【0021】
アンテナ４０は、処理室１１内に誘導結合性のプラズマを発生させる。アンテナ４０は、包囲空間（アンテナ収容空間）３３内に配される。特に、アンテナ４０の少なくとも一部は、部分開放空間３４に収容される。アンテナ４０の材質および構造は特に制限されず、一般的なアンテナの材質および構造として公知のものを用いることができる。
【0022】
挿通部材４５は、外側カバー２０に設けられた貫通穴２２に挿通されてアンテナ４０に連結される。本実施形態においては、挿通部材４５は、アンテナ４０の一部分である。すなわち、本実施形態では、アンテナ４０は、プラズマ処理装置１に取り付けられた状態において、一部が包囲空間３３内に位置しており、残部は包囲空間３３内に位置する部分から連続して貫通穴２２を通じて外部環境まで延び、アンテナ４０の端部は外部環境に露出している。これにより、プラズマ処理装置１の部品点数を削減できる。アンテナ４０は、例えば、円筒状の導体の両端近傍を屈曲させた形状を有し、屈曲部間の領域に位置する長尺形状を有する長尺部４１（図２参照）と、屈曲部と端部との間の領域に位置する挿通部材４５とを有していてよい。ただし、挿通部材４５は、アンテナ４０とは異なる部材であってもよい。
【0023】
保持部５０は、外部環境に対して包囲空間３３を気密に封止しつつ挿通部材４５が変位可能となるように挿通部材４５を保持する。また、保持部５０は、絶縁性を有していてよく、この場合、挿通部材４５と外側カバー２０とを互いに電気的に絶縁できる。図１に示す例では、２箇所に保持部５０が示されている。以下に説明する、保持部５０が有する詳細な構成要素について、図１では図示の平明化のために、一方の保持部５０についてのみ符号を付しているが、他方の保持部５０も同様の構成を有していてよい。
【0024】
保持部５０は、真空シール部材５１を介して、貫通穴２２を気密に封止することができる。保持部５０は、挿通部材４５が挿通される挿通口５２を有する。また、保持部５０は、挿通口５２において保持部５０と挿通部材４５との間を気密に封止する真空シール部材５３をさらに有していてよい。例えば、保持部５０は、挿通部材４５が摺動可能となるように挿通部材４５を保持していてよく、この場合、挿通部材４５は、筐体１０の内部を気密状態としたまま、保持部５０に対して摺動可能である。真空シール部材５３は、例えば二重のＯリングであってよい。また、真空シール部材５３は、挿通口５２の内面に塗布されたグリスであってもよい。保持部５０は、筐体１０の内部を気密状態としたまま挿通部材４５が摺動可能となるように挿通部材４５を保持可能であればよく、具体的な構造は特に限定されない。
【0025】
上記の例に限定されず、保持部５０は、例えば、可撓性を有する部材または伸縮可能な構造を有する部材を用いて構成されていてよい。保持部５０は、例えば、ベローズ（蛇腹）を有していてよく、この場合、ベローズの一方の端部は、外側カバー２０における包囲空間３３側の表面に気密に接続されていてよい。ベローズの他方の端部は、挿通部材４５の外周面に気密に接続されていてよい。アンテナ４０の変位に追随してベローズが伸縮することにより、外部環境に対して包囲空間３３を気密に封止しつつ挿通部材４５を変位させることができる。また、包囲空間３３が減圧されて外側カバー２０が包囲空間３３側に向かって撓んだ場合であっても、外側カバー２０の変形に挿通部材４５が追随し難い。これは、外側カバー２０の撓みがベローズの伸縮によって相殺されるためである。その結果、外側カバー２０が撓んだ場合においてもアンテナ４０の位置を維持し易くできる。
【0026】
なお、ベローズの一方の端部は、外側カバー２０における外部環境側の表面に気密に接続され、ベローズの他方の端部は、挿通部材４５における貫通穴２２から外部環境側に突出した部分の外周面に気密に接続されていてもよい。このような構成例においても、上記したことと同様の効果を奏する。以下の説明では、本実施形態におけるプラズマ処理装置１として、保持部５０が、挿通部材４５が摺動可能となるように挿通部材４５を保持している例について説明する。
【0027】
挿通部材４５は、保持部５０と摺接する摺接部４６を有する。例えば、保持部５０が有する真空シール部材５３が摺接部４６と接する。摺接部４６は、挿通部材４５の表面における少なくとも一部に形成されていてよい。摺接部４６の表面粗さは、包囲空間３３内に配されるアンテナ４０の部分（例えば長尺部４１）の表面粗さよりも小さくてよい。これにより、保持部５０と摺接部４６との接触箇所、例えば真空シール部材５３と摺接部４６とが互いに接触する部分における密着性が向上する。その結果、筐体１０の気密性が良好に維持される。
【0028】
位置調整機構６０は、外側カバー２０を筐体１０に取り付けた状態で挿通部材４５を変位させることによって、アンテナ４０の位置を調整する。位置調整機構６０は、接続部６１と、駆動部６２とを有する。接続部６１は、挿通部材４５における外部環境に露出した部分に接続されている。駆動部６２は、接続部６１を介して、貫通穴２２に対する挿通部材４５の挿通方向に沿って挿通部材４５を変位させる。接続部６１および駆動部６２の具体的な構成については後述する。
【0029】
位置調整機構６０は、外側カバー２０の外部環境側の表面上に取り付けられている。このため、アンテナ４０の取り付け時および取り外し時には、外側カバー２０および位置調整機構６０を、一体となった状態で簡便に取り外すことができる。位置調整機構６０は、フランジ１０ｂの表面上に取り付けられていてもよい。
【0030】
制御部６５は、駆動部６２の動作を制御することによりアンテナ４０の位置を制御する。制御部６５は、駆動部６２と電気的に接続されている。制御部６５は、駆動部６２の動作を制御するための指令を出力する。制御部６５がアンテナ４０の位置を制御することで、例えばユーザが手動でアンテナ４０の位置を調整する場合と比較して、アンテナ４０の位置を再現性よく調整できる。
【0031】
記憶部６８は、制御部６５による駆動部６２の制御に必要な情報を記憶する記憶装置である。ただし、プラズマ処理装置１は、必ずしも記憶部６８を備えなくてもよい。プラズマ処理装置１が記憶部６８を備えない場合、制御部６５は、駆動部６２の制御に必要な情報を記憶している外部の記憶装置と通信可能に接続されていればよい。
【0032】
電力供給部７０は、アンテナ４０に電力を供給する。電力供給部７０は、アンテナ４０の一端に接続されている。アンテナ４０の他端は、インピーダンス調整用の可変容量コンデンサ７３を介して接地されている。
【0033】
電力供給部７０は、高周波電源７１と、整合器７２とを備える。高周波電源７１は、高周波（例えば１３．５６ＭＨｚ）の電力を出力する。電力供給部７０からアンテナ４０に高周波電力が供給されることで、アンテナ４０の周囲に高周波誘導磁場が生じ、処理室１１内に導入されたガスの誘導結合プラズマが発生する。整合器７２は、高周波電源７１に対する負荷のインピーダンスを電源インピーダンスと整合させることで、高周波電源７１から負荷への電力伝達効率を向上させる。
【0034】
プラズマ処理装置１は、位置調整機構６０によりアンテナ４０の高さ（位置）が変動しても電力供給部７０とアンテナ４０との電気的な接続およびアンテナ４０と可変容量コンデンサ７３との電気的な接続を維持することが可能な構成を有していてよい。例えば、電力供給部７０からの配線７４と挿通部材４５との接点およびアンテナ４０から可変容量コンデンサ７３への配線７９と挿通部材４５との接点は、挿通部材４５に対して摺動可能であってよい。配線７４および配線７９の少なくとも一部は可撓性を有していてよい。また、アンテナ４０と挿通部材４５とが互いに別の部材である場合、挿通部材４５の内部を通じてアンテナ４０に配線７４および配線７９が接続されていてもよい。
【0035】
チラー７５は、アンテナ４０の内部に冷却媒体（例えば冷却水）を循環させる。アンテナ４０および挿通部材４５の内部には、例えばＣｕ管（内部配管）が通っている。チラー７５は、Ｃｕ管の両端にチューブ７６により接続されている。チューブ７６を介してチラー７５からＣｕ管の一端へ供給された冷却水がＣｕ管内を流れ、Ｃｕ管の他端からチューブ７６を介してチラー７５へ戻ることで、アンテナ４０が冷却される。
【0036】
プラズマ処理装置１は、位置調整機構６０によりアンテナ４０の高さ（位置）が変動してもチラー７５と挿通部材４５との接続を維持することが可能な構成を有していてよく、そのような構成の具体的な態様は特に限定されない。チラー７５とＣｕ管とを接続するチューブ７６の少なくとも一部は可撓性を有していてよい。この場合、位置調整機構６０によるアンテナ４０の高さの変動に起因して、Ｃｕ管の端部の位置が変動しても、チラー７５とＣｕ管との接続が維持される。
【0037】
図２は、図１における領域ＩＩの拡大図である。プラズマ処理装置１において、図２に示すように、アンテナ４０は、長尺形状を有する長尺部４１を備える。長尺部４１は、例えば円柱形状である。また、外側カバー２０は、前述した貫通穴２２としての、第１の貫通穴２２ａおよび第２の貫通穴２２ｂを備える。
【0038】
本実施形態におけるプラズマ処理装置１では、アンテナ４０の一部である挿通部材４５として、第１の挿通部材４５ａと第２の挿通部材４５ｂとを含む。第１の挿通部材４５ａは、長尺部４１における第１の端部４１ａ側に連結されて第１の貫通穴２２ａに挿通される。第２の挿通部材４５ｂは、長尺部４１における第２の端部４１ｂ側に連結されて第２の貫通穴２２ｂに挿通される。
【0039】
プラズマ処理装置１において、位置調整機構６０は、第１の挿通部材４５ａおよび第２の挿通部材４５ｂのそれぞれに対応して個別に設けられている。具体的には、プラズマ処理装置１は、１つのアンテナ４０につき、第１の挿通部材４５ａに接続される位置調整機構６０と、第２の挿通部材４５ｂに接続される位置調整機構６０とを備える。制御部６５は、アンテナ４０における第１の端部４１ａ側の位置と第２の端部４１ｂ側の位置とを互いに独立に制御する。これにより、アンテナ４０の第１の端部４１ａと第２の端部４１ｂとの位置関係を調整することができる。
【0040】
制御部６５は、内側カバー３０における包囲空間３３に面する表面と、アンテナ４０との距離が１ｍｍ以上となる範囲にてアンテナ４０の位置を調整するように、駆動部６２を動作させてよい。制御部６５が上記の範囲でアンテナ４０の位置を制御することで、アンテナ４０が内側カバー３０に接触することが防止される。したがって、当該接触に起因する、内側カバー３０の破損、およびプラズマの異常を防止できる。
【0041】
例えば、長尺部４１における第１の端部４１ａ側の末端の表面と内側カバー３０との距離を第１の距離ｄ１とする。アンテナ４０における第２の端部４１ｂ側の末端の表面と内側カバー３０との距離を第２の距離ｄ２とする。本実施形態においては、アンテナ４０の長尺部４１は円柱形状である。このため、内側カバー３０における包囲空間３３に面する表面とアンテナ４０との距離は、第１の端部４１ａまたは第２の端部４１ｂにおいて最も短くなる。制御部６５は、第１の距離ｄ１および第２の距離ｄ２がいずれも１ｍｍ以上となる範囲にてアンテナ４０の位置を調整する。
【0042】
ただし、制御部６５は、上記の範囲とは異なる範囲でアンテナ４０の位置を制御してもよい。例えば制御部６５は、底部３１の底面とアンテナ４０との距離が１ｍｍ以上となる範囲にてアンテナ４０の位置を制御してもよい。ここでいう底部３１の底面とは、底部３１における、包囲空間３３に面する表面であって、外側カバー２０から最も遠くに位置する部分である。底部３１は、長尺部４１の長手方向に垂直に切断した断面視において、Ｕ字形状を有しており、長尺部４１は、前述の部分開放空間３４内に収容される。これにより、長尺部４１を基材Ｓに比較的近接した位置に配置することができるとともに、処理室１１内にプラズマを効率よく発生させることができる。この場合においても、制御部６５が上記の範囲でアンテナ４０の位置を制御することにより、アンテナ４０が内側カバー３０に接触することが防止される。なお、アンテナ４０の長尺部４１の表面と、内側カバー３０の底部３１における側壁との距離が１ｍｍ以上となるように、外側カバー２０の貫通穴２２の位置および内側カバー３０の取付位置が設定されていてよい。上記のような構成によれば、アンテナ４０と内側カバー３０との接触に起因する、内側カバー３０の破損および異常なプラズマの発生を防止できる。
【0043】
例えば、制御部６５は、プラズマ処理装置１の立ち上げ時（アンテナ４０への通電前）に、アンテナ４０を底部３１の底面に接触させて、その位置を基準としてアンテナ４０の位置を制御してもよい。この場合、駆動部６２は、アンテナ４０の位置を制御する機構として、例えばサーボモータを有していてよい。また、記憶部６８は、サーボモータの回転量とアンテナ４０の変位量との関係を示すデータを記憶していてよい。制御部６５は、サーボモータの回転量から、底部３１の底面とアンテナ４０との距離を認識し、アンテナ４０の位置を制御できる。
【0044】
または、プラズマ処理装置１は、第１の距離ｄ１および第２の距離ｄ２に応じた信号を出力するセンサを備えていてもよい。その場合、制御部６５は、当該センサの出力に応じてアンテナ４０の位置を上記のとおり制御する。
【0045】
制御部６５は、第１の距離ｄ１と第２の距離ｄ２との距離の差が１ｍｍ以内となる範囲にてアンテナ４０の位置を制御してよい。第１の距離ｄ１と第２の距離ｄ２との距離の差が１ｍｍよりも大きくなると、アンテナ４０が変形する可能性がある。プラズマ処理装置１においては、制御部６５がアンテナ４０の位置を上記のとおり制御することで、アンテナ４０が変形する可能性を低減できる。
【0046】
アンテナ４０は、制御部６５からの指令に基づいて駆動部６２を動作させることによる挿通部材４５が変位する範囲に対応して、保持部５０と摺接する範囲の全体にわたって摺接部４６を有していてよい。換言すれば、制御部６５は、摺接部４６の形成範囲内でアンテナ４０の位置を調整するように、駆動部６２を動作させてよい。
【0047】
挿通部材４５における摺接部４６以外の部位が、保持部５０、特に真空シール部材５３に接触した状態となった場合、筐体１０内の気密性が低下する可能性がある。プラズマ処理装置１においては、制御部６５が上記のとおり駆動部６２を動作させることで、筐体１０内の気密性を維持し、ガスの漏出を防止できる。
【0048】
図３は、図１におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線端面図である。筐体１０は、複数の第１の開口部１２を有する。図３に示す例では、フランジ１０ｂには、第１の開口部１２が４つ設けられている。ただし、フランジ１０ｂが備える第１の開口部１２の数はこれに限られない。プラズマ処理装置１は、複数の第１の開口部１２に対応する数の外側カバー２０および内側カバー３０を有する。また、プラズマ処理装置１においては、複数の第１の開口部１２のそれぞれにアンテナ４０が設置される。
【0049】
さらに、本実施形態においてプラズマ処理装置１は、アンテナ４０のそれぞれに対応する位置調整機構６０および電力供給部７０を備える。プラズマ処理装置１は、制御部６５および記憶部６８については、１つのみ備えていてもよく、位置調整機構６０ごとに備えていてもよい。
【0050】
＜位置調整機構６０の構成＞
図４は、実施形態１に係る位置調整機構６０の構成の一例を模式的に示す断面図である。図５は、図４におけるＶ－Ｖ線断面図である。図４および図５に示すように、位置調整機構６０において、駆動部６２は、サーボモータ６２ａ、回転軸６２ｂ、歯車６２ｃ、および支持板６２ｄを備える。また、接続部６１は、歯車溝付き板６１ａ、ガイドレール６１ｂ、スライド板６１ｃ、接続部材６１ｄ、絶縁板６１ｅを備える。
図４は、実施形態１に係る位置調整機構６０の構成の一例を模式的に示す断面図である。図５は、図４におけるＶ－Ｖ線断面図である。図４および図５に示すように、位置調整機構６０において、駆動部６２は、サーボモータ６２ａ、回転軸６２ｂ、歯車６２ｃ、および支持板６２ｄを備える。また、接続部６１は、歯車溝付き板６１ａ、ガイドレール６１ｂ、スライド板６１ｃ、接続部材６１ｄ、絶縁板６１ｅを備える。
【0051】
サーボモータ６２ａは、制御部６５により回転量を制御される動力源である。回転軸６２ｂは、サーボモータ６２ａの動力により回転する。歯車６２ｃは、回転軸６２ｂと一体に回転し、回転軸６２ｂの回転を外部へ伝達する。支持板６２ｄは、サーボモータ６２ａを支持する。
【0052】
歯車溝付き板６１ａは、歯車６２ｃと噛み合う歯車溝を有する板である。ガイドレール６１ｂは、外側カバー２０の表面に略垂直なレールである。スライド板６１ｃは、ガイドレール６１ｂに沿って滑動する。スライド板６１ｃは、歯車溝付き板６１ａに取り付けられている。このため、歯車溝付き板６１ａは、歯車６２ｃの回転によって、スライド板６１ｃがガイドレール６１ｂに沿って移動するように、外側カバー２０の表面に略垂直な方向に移動する。
【0053】
接続部材６１ｄは、挿通部材４５に接続される。接続部材６１ｄは、絶縁性を有する絶縁板６１ｅを介して歯車溝付き板６１ａに取り付けられる。したがって、制御部６５は、サーボモータ６２ａの回転量を制御することで、挿通部材４５、さらにはアンテナ４０の位置を制御できる。
【0054】
接続部６１の少なくとも一部は絶縁性を有する。図４および図５に示した例では、絶縁板６１ｅが絶縁性を有する。このため、挿通部材４５からサーボモータ６２ａに通電する可能性を低減できるとともに、サーボモータ６２ａに供給される電力がアンテナ４０に影響する可能性を低減できる。ただし、接続部６１においては、絶縁板６１ｅ以外の構成要素が絶縁性を有していてもよい。その場合には、接続部６１は、絶縁板６１ｅを備えなくてもよい。
【0055】
以上のとおり、プラズマ処理装置１においては、複数のアンテナ４０の位置を、処理室１１を大気開放することなく個別に調整できる。そのため、アンテナ４０の高さを簡易に調整できる。例えば、プラズマ処理装置１を用いて基板Ｓ上に成膜した製品の量産を開始する前に、成膜レートを観測し、成膜条件としてのアンテナ４０の位置を決定できる。その結果、プラズマ処理装置１の立ち上げに要する時間を短縮できる。
【0056】
また、プラズマ処理装置１においては、外側カバー２０が筐体１０に、真空シール部材２１を介して気密に取り付けられている。このため、内側カバー３０が衝撃などにより破損した場合であっても、外部環境へのガスの漏洩が生じる可能性を低減できる。そして、内側カバー３０の鍔部３５はフランジ１０ｂの突出部１３に固定されることなく支持されていてよく、外側カバー２０を取り外した状態において、第１の開口部１２を通じて内側カバー３０を外部環境に取り出すことができる。そのため、メンテナンス性が高度に向上したプラズマ処理装置１とすることができる。さらに、プラズマ処理装置１では、ネジ止め等を行うことなく内側カバー３０が設置されている場合、処理室１１内を減圧したときでも、ネジ止めの箇所を起点とする割れまたは変形などが内側カバー３０に生じる可能性を大幅に低減することができる。
【0057】
（その他の構成）
プラズマ処理装置１において、位置調整機構６０は、上述した例に限定されず、アンテナ４０の位置（より具体的には挿通部材４５の位置）を変位可能な機構であればよく、具体的な構成は特に限定されない。位置調整機構６０として、公知の機構を適宜適用することができる。位置調整機構６０は、ユーザが手動でアンテナ４０の位置を調整可能な構成を有していてもよい。
プラズマ処理装置１において、位置調整機構６０は、上述した例に限定されず、アンテナ４０の位置（より具体的には挿通部材４５の位置）を変位可能な機構であればよく、具体的な構成は特に限定されない。位置調整機構６０として、公知の機構を適宜適用することができる。位置調整機構６０は、ユーザが手動でアンテナ４０の位置を調整可能な構成を有していてもよい。
【0058】
一実施形態におけるプラズマ処理装置１では、真空ポンプＰＯを用いて排気することにより、処理室１１内が減圧されるとともに、包囲空間３３も減圧される。これは、内側カバー３０の鍔部３５とフランジ１０ｂの突出部１３とが互いに当接する部分は真空シールされておらず、鍔部３５と突出部１３との間の隙間を介して処理室１１と包囲空間３３とは互いに連通しているためである。つまり、第１の開口部１２の内部に取り付けられた内側カバー３０により、プラズマ生成領域である処理室１１とプラズマ非生成領域である包囲空間３３とが互いに区切られているが、互いに空間的に隔絶されていない。包囲空間３３は、処理室１１と比べると狭く、プラズマの生成および維持が困難な領域（プラズマ非生成領域）となっており、プラズマ処理装置１が運転状態である場合、換言すればアンテナ４０に通電して処理室１１にプラズマを発生させている状態において、包囲空間３３の気圧は、例えば１Ｐａ～１００Ｐａであってよい。包囲空間３３は、プラズマが生成困難な領域（プラズマ非生成領域）とすることができる。
【0059】
一実施形態におけるプラズマ処理装置１では、内側カバー３０の鍔部３５とフランジ１０ｂの突出部１３とが互いに当接する部分が真空シールされており、処理室１１内と包囲空間３３内とを個別に排気するようになっていてもよい。
【0060】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【0061】
図６は、実施形態２に係る位置調整機構６０Ａの構成を示す図である。図７は、図６におけるＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図である。ただし、図７においては、図６におけるＶＩＩ－ＶＩＩ線断面よりも紙面手前側に位置する構成要素についても一点鎖線で示している。図６および図７に示すように、位置調整機構６０Ａは、接続部６１の代わりに接続部６１Ａおよび駆動部６２Ａを備える。
【0062】
駆動部６２Ａは、歯車６２ｃの代わりに回転板６２ｅを備える点でのみ駆動部６２と相違する。回転板６２ｅは、歯車６２ｃと同様、回転軸６２ｂと一体に回転し、回転軸６２ｂの回転を外部へ伝達する。
【0063】
接続部６１Ａは、歯車溝付き板６１ａの代わりに可動板６１ｆを備えるとともに、段付きボルト６１ｇをさらに備える点で、接続部６１と相違する。可動板６１ｆは、回転板６２ｅに対して、回転軸６２ｂと略平行な軸周りで回動可能に接続されている。
【0064】
また、接続部６１Ａは、絶縁板６１ｅを接続部材６１ｄの両側に有する。一方の絶縁板６１ｅには、可動板６１ｆが段付きボルト６１ｇにより接続されている。可動板６１ｆは、段付きボルト６１ｇの中心軸の周りで絶縁板６１ｅに対して回動可能である。他方の絶縁板６１ｅには、スライド板６１ｃが接続されている。
【0065】
以上の構成により、位置調整機構６０Ａにおいては、可動板６１ｆは、接続部材６１ｄ、およびその両側に位置する絶縁板６１ｅを介してスライド板６１ｃに接続されている。このため、回転板６２ｅの回転に起因する可動板６１ｆの動きは、スライド板６１ｃがガイドレール６１ｂに沿って移動するような上下動となる。したがって、位置調整機構６０Ａによっても、制御部６５は、駆動部６２Ａを制御することでアンテナ４０の位置を制御できる。
【0066】
〔実施形態３〕
実施形態１においては、複数のアンテナ４０は互いに電気的に接続されず、独立していた。しかし、複数のアンテナ４０のうち２以上が互いに電気的に接続されていてもよい。
実施形態１においては、複数のアンテナ４０は互いに電気的に接続されず、独立していた。しかし、複数のアンテナ４０のうち２以上が互いに電気的に接続されていてもよい。
【0067】
図８は、複数のアンテナ４０が互いに電気的に接続されている第１の例を示す図である。第１の例では、プラズマ処理装置１は、電力供給部７０を２つ備える。２つの電力供給部７０のそれぞれに、アンテナ４０が２本ずつ並列に接続されている。それぞれのアンテナ４０は、インピーダンスを調整するための可変容量コンデンサ７３を介して接地されている。
【0068】
図９は、複数のアンテナ４０が互いに電気的に接続されている第２の例を示す図である。第２の例では、プラズマ処理装置１は、電力供給部７０を２つ備える。２つの電力供給部７０のそれぞれに、アンテナ４０が２本ずつ直列に接続されている。互いに直列に接続されている２本のアンテナ４０の間に、可変容量コンデンサ７３が配されている。
【0069】
図１０は、複数のアンテナ４０が互いに電気的に接続されている第３の例を示す図である。第３の例では、プラズマ処理装置１は、単一の電力供給部７０を備える。単一の電力供給部７０に、２本のアンテナ４０が互いに直列に接続されたアンテナ群が、互いに並列に接続されている。それぞれのアンテナ群において、互いに直列に接続されている２本のアンテナ４０の間に、可変容量コンデンサ７３が配されている。
【0070】
また、３本以上のアンテナ４０が互いに電気的に接続されていてもよい。さらに、プラズマ処理装置１が備える全てのアンテナ４０が、互いに電気的に接続されていてもよい。
【0071】
プラズマ処理装置１において、制御部６５は、複数のアンテナ４０が互いに電気的に接続されている場合であっても、それぞれのアンテナ４０の位置を適切に調整できる。この場合、電力供給部７０の数をアンテナ４０の数よりも少なくすることができる。したがって、プラズマ処理装置１の部品点数を削減できる。
【0072】
〔実施形態４〕
プラズマ処理装置１において、記憶部６８は、アンテナ４０への投入電力とアンテナの調整位置との対応関係を予め設定した位置設定情報を記憶していてよい。この場合、制御部６５は、記憶部６８が記憶している位置設定情報に基づいて、電力供給部７０からアンテナ４０に投入される電力に対応してアンテナ４０の位置を制御する。
プラズマ処理装置１において、記憶部６８は、アンテナ４０への投入電力とアンテナの調整位置との対応関係を予め設定した位置設定情報を記憶していてよい。この場合、制御部６５は、記憶部６８が記憶している位置設定情報に基づいて、電力供給部７０からアンテナ４０に投入される電力に対応してアンテナ４０の位置を制御する。
【0073】
アンテナ４０の適切な位置は、アンテナ４０に投入される電力に大きく依存する。このため、制御部６５は、位置設定情報に基づいてアンテナ４０の位置を制御することで、制御を簡略化できる。
【0074】
また、上述したとおり、筐体１０は、複数の第１の開口部１２を有する。制御部６５は、位置設定情報に基づいて、複数の第１の開口部１２のそれぞれに設置される複数のアンテナ４０の位置を互いに独立に制御する。これにより、アンテナ４０ごとの投入電力にバラツキが生じている場合であっても、アンテナ４０ごとの投入電力に応じた適切な位置に、アンテナ４０の位置を調整できる。
【0075】
〔検証試験〕
図１１は、前述の実施形態１に係るプラズマ処理装置１の試験結果の一例について説明するための図である。
図１１は、前述の実施形態１に係るプラズマ処理装置１の試験結果の一例について説明するための図である。
【0076】
検証試験では、前述の実施形態１に係るプラズマ処理装置１を用いて、下記の試験条件により、基材Ｓとしてのシリコン基板上にＳｉＯ２膜を成膜する成膜処理を行った。つまり、試験条件として、ステージ１５の温度２９０℃、シラン（ＳｉＨ４）および酸素流量をそれぞれ３００ｓｃｃｍおよび４００ｓｃｃｍに設定した。また、処理室１１内の圧力を２．７Ｐａ、１３．５６ＭＨｚの高周波電源（電源）７１のパワーを１．１ｋＷ（アンテナ本数：４本）に設定した。設置した４本のアンテナ４０の並び方向（以下、「アンテナ並び方向」と称する）におけるピッチは１００ｍｍであった。４本の各アンテナ４０の両端部で測定したアンテナ電流値のばらつきは±４．４％であった。
【0077】
プラズマ処理装置１によって成膜されたＳｉＯ２膜について、アンテナ並び方向における、成膜速度および屈折率の分布を測定した。具体的には、４本のアンテナ４０のうちの隣り合う２本のアンテナ４０間の下方に位置するＳｉＯ２膜について測定を行った。２本のアンテナ４０間の中央位置と、当該中央位置からアンテナ並び方向に２０ｍｍ間隔の４箇所と、の計５箇所についてＳｉＯ２膜の成膜速度および屈折率を求めた結果を図１１に示す。図１１では、グラフ横軸における０ｍｍの位置は、２本のアンテナ４０間の中央位置である。
【0078】
図１１に実線および点線にてそれぞれ示すように、ＳｉＯ２膜の成膜速度および屈折率ともに極めて高い均一性が得られた。また、成膜されたＳｉＯ２膜は、波長６３２．８ｎｍの光の屈折率が約１．４５６となっており、このことから、熱酸化シリコン膜に近い良好なＳｉＯ２膜が得られることが確かめられた。なお、ＳｉＯ２膜の評価は、φ４インチ（直径１００ｍｍ）のシリコン基板上に成膜し、分光エリプソメトリ―を用いて行った。２本のアンテナ４０の位置（高さ）は、適宜調整した。
【0079】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係るプラズマ処理装置は、処理室を備えたプラズマ処理装置であって、前記処理室と外部環境とを連通する第１の開口部が設けられた筐体と、前記第１の開口部を閉塞するように前記筐体に真空シール部材を介して気密に取り付けられるとともに、貫通穴を有する外側カバーと、誘電性を有し、前記第１の開口部の内部にて、前記処理室と前記外側カバーとの間を空間的に分割するように支持される内側カバーと、少なくとも前記外側カバーおよび前記内側カバーに包囲されて形成される包囲空間に配され、前記処理室内に誘導結合性のプラズマを発生させるためのアンテナと、前記貫通穴に挿通されて前記アンテナに連結される挿通部材と、前記外部環境に対して前記包囲空間を気密に封止しつつ前記挿通部材が変位可能となるように前記挿通部材を保持する保持部と、前記外側カバーを取り付けた状態で前記挿通部材を変位させることによって、前記アンテナの位置を調整する位置調整機構と、を備える。
本発明の態様１に係るプラズマ処理装置は、処理室を備えたプラズマ処理装置であって、前記処理室と外部環境とを連通する第１の開口部が設けられた筐体と、前記第１の開口部を閉塞するように前記筐体に真空シール部材を介して気密に取り付けられるとともに、貫通穴を有する外側カバーと、誘電性を有し、前記第１の開口部の内部にて、前記処理室と前記外側カバーとの間を空間的に分割するように支持される内側カバーと、少なくとも前記外側カバーおよび前記内側カバーに包囲されて形成される包囲空間に配され、前記処理室内に誘導結合性のプラズマを発生させるためのアンテナと、前記貫通穴に挿通されて前記アンテナに連結される挿通部材と、前記外部環境に対して前記包囲空間を気密に封止しつつ前記挿通部材が変位可能となるように前記挿通部材を保持する保持部と、前記外側カバーを取り付けた状態で前記挿通部材を変位させることによって、前記アンテナの位置を調整する位置調整機構と、を備える。
【0080】
上記の構成によれば、外側カバーを取り付けた状態で前記挿通部材を変位させることによって、前記アンテナの位置を調整することができる。そのため、アンテナの高さを簡易に調整できる。プラズマ処理装置の立ち上げ時において、成膜条件を決定するために、アンテナ高さを簡易に調整することができるため、プラズマ処理装置の立ち上げに要する時間を短縮できる。また、プラズマ処理装置においては、外側カバーが筐体に、真空シール部材を介して気密に取り付けられる。そのため、内側カバーが衝撃などにより破損した場合であっても、外部環境へのガスの漏洩が生じる可能性を低減できる。
【0081】
本発明の態様２に係るプラズマ処理装置は、上記態様１において、前記位置調整機構は、前記挿通部材における前記外部環境に露出した部分に接続された接続部と、前記接続部を介して、前記貫通穴に対する前記挿通部材の挿通方向に沿って前記挿通部材を変位させる駆動部とを有し、前記駆動部と電気的に接続され、前記駆動部の動作を制御することにより前記アンテナの位置を制御する制御部をさらに備える。
【0082】
上記の構成によれば、制御部によってアンテナの位置を制御することができる。そのため、例えばユーザが手動でアンテナの位置を調整する場合と比較して、アンテナの位置を簡易に、かつ再現性よく調整できる。
【0083】
本発明の態様３に係るプラズマ処理装置は、上記態様２において、前記挿通部材は、前記アンテナの一部分であり、前記接続部の少なくとも一部および前記保持部は絶縁性を有し、前記アンテナは、前記保持部と摺接する摺接部を有し、前記摺接部は、前記アンテナにおける前記包囲空間に配される部分よりも表面粗さが小さい。
【0084】
上記の構成によれば、保持部と摺接部との接触箇所において気密性が良好に維持される。そのため、アンテナを変位させるために挿通部材を変位させた場合においても、外部環境から包囲空間内に気体が流入しにくくできる。
【0085】
本発明の態様４に係るプラズマ処理装置は、上記態様３において、前記アンテナは、前記制御部からの指令に基づいて前記駆動部を動作させることによる前記挿通部材が変位する範囲に対応して、前記保持部と摺接する範囲にわたって前記摺接部を有している。
【0086】
上記の構成によれば、保持部による気密性を維持し易くすることができる。
【0087】
本発明の態様５に係るプラズマ処理装置は、上記態様４において、前記制御部は、前記摺接部の形成範囲かつ前記内側カバーにおける前記包囲空間に面する表面と前記アンテナとの距離が１ｍｍ以上となる範囲にて前記アンテナの位置を調整するように、前記駆動部を動作させる。
【0088】
上記の構成によれば、制御部が上記の範囲でアンテナの位置を制御する。これにより、保持部による気密性を維持しつつ、アンテナが内側カバーに接触することが防止される。したがって、アンテナと内側カバーとの接触に起因する、内側カバーの破損、およびプラズマに異常が生じる可能性を低減できる。
【0089】
本発明の態様６に係るプラズマ処理装置は、上記態様２から５のいずれか一態様において、前記内側カバーは、前記処理室側に向かって凸形状を有する底部と前記外側カバー側に開口する第２の開口部とを有し、前記内側カバーにおける前記底部の内壁によって部分的に包囲されているとともに前記第２の開口部にて開放されている部分開放空間の内部に、前記第２の開口部を通じて前記アンテナの少なくとも一部が収容され、前記制御部は、前記底部の底面と前記アンテナとの距離が１ｍｍ以上となる範囲にて前記アンテナの位置を制御する。
【0090】
上記の構成によれば、部分開放空間内にアンテナの少なくとも一部が収容された場合においても、制御部が上記の範囲でアンテナの位置を制御することにより、アンテナが内側カバーに接触することが防止される。
【0091】
本発明の態様７に係るプラズマ処理装置は、上記態様２から６のいずれか一態様において、前記アンテナは、長尺形状を有する長尺部を備え、前記外側カバーは、第１の貫通穴および第２の貫通穴を有し、前記挿通部材は、前記長尺部における第１の端部側に連結されて第１の貫通穴に挿通される第１の挿通部材と、前記長尺部における第２の端部側に連結されて第２の貫通穴に挿通される第２の挿通部材とを含み、前記位置調整機構が前記第１の挿通部材および前記第２の挿通部材のそれぞれに接続され、前記制御部は、前記アンテナにおける前記第１の端部側の位置と前記第２の端部側の位置とを互いに独立に制御する。
【0092】
上記の構成によれば、アンテナの第１の端部および第２の端部の両方の位置を簡易に調整することができる。
【0093】
本発明の態様８に係るプラズマ処理装置は、上記態様７において、前記挿通部材は、前記アンテナの一部分である。
【0094】
上記の構成によれば、プラズマ処理装置の部品点数を削減できる。
【0095】
本発明の態様９に係るプラズマ処理装置は、上記態様７または８において、前記アンテナにおける前記第１の端部側の末端の表面と前記内側カバーとの距離を第１の距離とし、前記アンテナにおける前記第２の端部側の末端の表面と前記内側カバーとの距離を第２の距離として、前記制御部は、前記第１の距離と前記第２の距離との差が１ｍｍ以内となる範囲にて前記アンテナの位置を制御する。
【0096】
上記の構成によれば、アンテナの第１の端部および第２の端部の互いの位置が大幅に異なることによってアンテナが変形する可能性を、効果的に低減できる。
【0097】
本発明の態様１０に係るプラズマ処理装置は、上記態様２から９のいずれか一態様において、前記アンテナに電力を供給する電力供給部を備え、前記制御部は、前記アンテナへの投入電力と前記アンテナの調整位置との対応関係を予め設定した位置設定情報に基づいて、前記電力供給部から前記アンテナに投入される電力に対応して前記アンテナの位置を制御する。
【0098】
アンテナの適切な位置は、アンテナに投入される電力に大きく依存する。上記の構成によれば、制御部は、予め設定された位置設定情報に基づいてアンテナの位置を制御する。これにより、制御を簡略化できる。
【0099】
本発明の態様１１に係るプラズマ処理装置は、上記態様１０において、前記筐体は、複数の前記第１の開口部を有し、前記制御部は、前記位置設定情報に基づいて、複数の前記第１の開口部のそれぞれに設置される複数の前記アンテナの位置を互いに独立に制御する。
【0100】
上記の構成によれば、アンテナごとの投入電力にバラツキが生じている場合であっても、アンテナごとの投入電力に応じた適切な位置に、アンテナの位置を簡易に調整できる。
【0101】
本発明の態様１２に係るプラズマ処理装置は、上記態様１から１１のいずれか一態様において、前記位置調整機構は、前記外側カバーの前記外部環境側の表面上に取り付けられている。
【0102】
上記の構成によれば、アンテナの取り付け時および取り外し時には、外側カバーおよび位置調整機構を、一体となった状態で簡便に取り外すことができる。
【0103】
〔附記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0104】
１ プラズマ処理装置
１０ 筐体
１１ 処理室
１２ 第１の開口部
２０ 外側カバー
２１ 真空シール部材
２２ 貫通穴
３０ 内側カバー
３１ 底部
３２ 第２の開口部
３３ 包囲空間
３４ 部分開放空間
４０ アンテナ
４１ 長尺部
４１ａ 第１の端部
４１ｂ 第２の端部
４５ 挿通部材
４５ａ 第１の挿通部材
４５ｂ 第２の挿通部材
４６ 摺接部
５０ 保持部
６０、６０Ａ 位置調整機構
６１、６１Ａ 接続部
６２、６２Ａ 駆動部
６５ 制御部
７０ 電力供給部
１０ 筐体
１１ 処理室
１２ 第１の開口部
２０ 外側カバー
２１ 真空シール部材
２２ 貫通穴
３０ 内側カバー
３１ 底部
３２ 第２の開口部
３３ 包囲空間
３４ 部分開放空間
４０ アンテナ
４１ 長尺部
４１ａ 第１の端部
４１ｂ 第２の端部
４５ 挿通部材
４５ａ 第１の挿通部材
４５ｂ 第２の挿通部材
４６ 摺接部
５０ 保持部
６０、６０Ａ 位置調整機構
６１、６１Ａ 接続部
６２、６２Ａ 駆動部
６５ 制御部
７０ 電力供給部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】