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公開番号2024121148
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-06
出願番号2023028089
出願日2023-02-27
発明の名称プラズマ処理装置
出願人日新電機株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H05H 1/46 20060101AFI20240830BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】真空容器の外部にアンテナを配置した場合において、アンテナの長手方向におけるプラズマ密度の均一化を図る。
【解決手段】プラズマ処理装置100は、真空容器1と、真空容器1の外部に設けられたアンテナ2と、真空容器1のアンテナ2に臨む位置に形成された開口1xを塞ぐ誘電体板7と、アンテナ2と誘電体板7との距離を調整する距離調整機構8とを備え、距離調整機構8は、アンテナ2及び誘電体板7の間に設けられ、アンテナ2の下側に接触する傾斜面81aと、アンテナ2の長手方向と交差する方向に傾斜面81aを移動させることにより、アンテナ2と誘電体板7との距離を調整する移動機構82とを有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
真空容器と、
前記真空容器の外部に設けられたアンテナと、
前記真空容器の前記アンテナに臨む位置に形成された開口を塞ぐ誘電体板と、
前記アンテナと前記誘電体板との距離を調整する距離調整機構とを備え、
前記距離調整機構は、
前記アンテナ及び前記誘電体板の間に設けられ、前記アンテナの下側に接触する傾斜面と、
前記アンテナの長手方向と交差する方向に前記傾斜面を移動させることにより、前記アンテナと前記誘電体板との距離を調整する移動機構とを有する、プラズマ処理装置。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
前記距離調整機構は、互いに対向して交互に配置される一対の前記傾斜面を有し、
前記移動機構は、前記一対の傾斜面の距離を拡大又は縮小させることにより、前記アンテナと前記誘電体板との距離を調整する、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記一対の傾斜面は、一対の傾斜部材にそれぞれ形成されており、
前記移動機構は、前記一対の傾斜部材の間の距離をねじ機構により拡大又は縮小させるものである、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記ねじ機構は、
前記一対の傾斜部材を接続する共通のシャフト部材と、
前記シャフト部材と一方の前記傾斜部材との間に介在して設けられた右ねじ機構と、
前記シャフト部材と他方の前記傾斜部材との間に介在して設けられた左ねじ機構とを有する、請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記傾斜面は、平面状をなすものである、請求項１乃至３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記傾斜面と前記誘電体板の外面とのなす角は２０度以下である、請求項５記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記アンテナが前記傾斜面から浮き上がることを防止する浮き上がり防止機構をさらに備える、請求項１乃至３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記距離調整機構は、前記傾斜面の下端に接続されており、前記アンテナが前記誘電体板に接触することを防止する接触防止部をさらに有する、請求項１乃至３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記アンテナは、
複数の金属導体と、
それら金属導体を接続し、前記距離調整機構により屈曲する１又は複数の屈曲部とを有する、請求項１乃至３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記真空容器内に発生したプラズマの発光強度を検出する発光強度検出部と、
前記発光強度に基づいて前記移動機構を制御する制御部とをさらに備える、請求項１乃至３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、プラズマを用いて被処理物を処理するプラズマ処理装置に関するものである。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
アンテナに高周波電流を流し、それによって生じる誘導電界によって誘導結合型のプラズマ（略称ＩＣＰ）を発生させ、この誘導結合型のプラズマを用いて基板等の被処理物に処理を施すプラズマ処理装置が従来から提案されている。このようなプラズマ処理装置として、特許文献１には、アンテナを真空容器の外部に配置し、真空容器のアンテナに臨む位置に形成された開口を塞ぐ誘電体板を通じてアンテナから生じた高周波磁場を真空容器内に透過させることで、真空容器内にプラズマを発生させるものが開示されている。
【０００３】
この種のプラズマ処理装置では、誘電体板の厚みを真空処理時の差圧に耐えられる程度の厚みにするために下記（１）式を満たすようにし、かつ、アンテナから生じた高周波磁場を真空容器に効率よく供給するために下記（２）式を満たすように、アンテナの位置が設定されている。
ｈ－Ｄ／２＞０．７（１）
１５≧ｈ－Ｄ／２（２）
なお、ｈはアンテナの中心軸と金属板におけるアンテナ側の表面との距離（ｍｍ）であり、Ｄはアンテナの直径（ｍｍ）である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－１９８２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、真空容器内で発生したプラズマの密度は、アンテナ及び真空容器の間の距離によって変化する。また、真空容器内で発生したプラズマは、真空容器の端部に向かって拡散し当該端部で消失するので、アンテナの長手方向において、プラズマ密度の偏りが生じている。特に、プラズマ密度は、アンテナの長手方向において、真空容器の中心で高く、真空容器の端部で低くなっている。したがって、アンテナの長手方向におけるプラズマ密度を均一にするには、アンテナ及び真空容器の間の距離を調整する必要がある。しかしながら、上記のプラズマ処理装置では、アンテナと真空容器との間の距離が固定されているので、アンテナの長手方向におけるプラズマ密度が不均一になってしまう。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、真空容器の外部にアンテナを配置した場合において、アンテナの長手方向におけるプラズマ密度の均一化を図ることを主たる課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明に係るプラズマ処理装置は、真空容器と、前記真空容器の外部に設けられたアンテナと、前記真空容器の前記アンテナに臨む位置に形成された開口を塞ぐ誘電体板と、前記アンテナと前記誘電体板との距離を調整する距離調整機構とを備え、前記距離調整機構は、前記アンテナ及び前記誘電体板の間に設けられ、前記アンテナの下側に接触する傾斜面と、前記アンテナの長手方向と交差する方向に前記傾斜面を移動させることにより、前記アンテナと前記誘電体板との距離を調整する移動機構とを有することを特徴とする。
【０００８】
このような構成であれば、傾斜面の移動に伴い、アンテナが傾斜面に沿って移動するので、アンテナ及び誘電体板の間の距離が変化する。したがって、傾斜面の移動によりアンテナ及び誘電体板の距離を調整することによって、真空容器内のプラズマ密度を調整することができ、アンテナの長手方向におけるプラズマ密度の均一化を図ることができる。
【０００９】
前記距離調整機構は、互いに対向して交互に配置される一対の前記傾斜面を有し、前記移動機構は、前記一対の傾斜面の距離を拡大又は縮小させることにより、前記アンテナと前記誘電体板との距離を調整するものが好ましい。
このような構成であれば、傾斜面がアンテナに向かって移動する場合に、アンテナは一対の傾斜面に挟まれて移動するので、アンテナが傾斜面に沿って移動しやすくなり、アンテナ及び誘電体板の間の距離をより正確に調整することができる。
【００１０】
前記一対の傾斜面は、一対の傾斜部材にそれぞれ形成されており、前記移動機構は、前記一対の傾斜部材の間の距離をねじ機構により拡大又は縮小させるものが望ましい。
このような構成であれば、ねじ機構の回転に応じて一対の傾斜部材の距離が拡大又は縮小されるので、ねじ機構の回転量と一対の傾斜面の距離との関係を求めることによって、アンテナ及び誘電体板の間の距離を精密に調整することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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