CN102196654A - 罩固定工具及电感耦合等离子处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供罩固定工具及电感耦合等离子处理装置。罩固定工具在电感耦合等离子处理装置中能抑制覆盖窗部件的下表面的罩的破损和微粒的产生，容易地装拆罩并提高气体导入的设计自由度。电介体罩固定工具(18)具备对第一部分罩(12A)的一部分及第二部分罩(12B)的一部分分别进行支承的支承部(18a)和基部(18b)。基部的上部具有突出成圆筒状的凸部(18b1)，在凸部的周围形成有螺纹牙(18b2)。在基部中的凸部的内部，形成有与气体导入路(21b)连接的气体导入路(101)。气体导入路构成气体流路的一部分，使气体导入路和处理室(5)的内部连通。气孔(101a)贯穿基部的底壁设置，构成气体导入路的一部分。

Description

罩固定工具及电感耦合等离子处理装置
技术领域
本发明涉及用于固定电感耦合等离子处理装置中对构成处理室的顶壁部分的窗部件的下表面进行覆盖的罩的罩固定工具以及具备该罩固定工具的电感耦合等离子处理装置。
背景技术
在FPD(平板显示器)的制造工序中，对FPD用玻璃基板实施等离子蚀刻、等离子灰化、等离子成膜等各种等离子处理。作为实施这种等离子处理的装置，已知一种能够产生高密度等离子的电感耦合等离子(ICP)处理装置。
电感耦合等离子处理装置具备气密地保持且对作为被处理体的基板实施等离子处理的处理室、和配置于处理室的外部的高频天线。处理室具有构成其顶壁部分的由电介体等材质构成的窗部件，高频天线配置于窗部件的上方。在该电感耦合等离子处理装置中，通过对高频天线施加高频电力，经由窗部件在处理室内形成感应电场，通过该感应电场，导入到处理室内的处理气体被转化为等离子，并使用该等离子来对基板实施预定的等离子处理。
在该电感耦合等离子处理装置中，若窗部件的下表面露出于处理室，则该窗部件的下表面会因等离子而受损。窗部件由于不能容易地装卸，所以即使受伤也不能容易地更换或清理。为此，像专利文献1所记载的那样，将窗部件的下表面，用容易装卸的罩进行覆盖。由此，能够保护窗部件的下表面，且能够容易更换或清理受损的罩。
专利文献1：日本特开2001-28299号公报
像专利文献1记载的那样，以往，罩是通过多个螺丝而固定在窗部件的支承部件上的。更详细而言，以往的罩固定方法，在罩的周缘部的附近部分，形成分别供螺丝的轴部插通的多个贯通孔，在各贯通孔中从罩的下面侧插入螺丝的轴部，并将该轴部拧入对窗部件进行支承的支承部件中，从而固定罩。但是，该现有的罩固定方法存在如下问题。
在处理室实施等离子处理时，由于罩的下表面连续地暴露于等离子中，所以其温度上升。在罩的下表面的温度上升的过程中，罩的下表面产生不均匀的温度分布，其结果，罩产生伸长或弯曲等微小变形。此时，由于罩材料(例如陶瓷)和支承部件材料(例如铝)的热膨胀系数不同，所以产生罩变形量和支承部件的变形量之差。因此，为了使罩的贯通孔附近部分几乎不产生变形而通过螺丝将罩固定到支承部件的情况下，罩的贯通孔附近部分会被施加过度的应力，存在从该部分起罩产生破损的可能性。
为此，可以想到相比螺丝的轴部的直径充分加大罩的贯通孔的直径，并设置罩和螺丝壳相对变位的机构，来防止过度的应力施加到罩的贯通孔附近部分的方案。但就算这样，罩变形时施加于罩的应力也容易集中在贯通孔附近部分，所以容易产生以贯通孔为起点的裂纹，造成罩的破损。
此外，在现有的罩的固定方法中，在处理室的顶壁面上形成有由于多个螺丝的头部而产生的多个凸部。这种凸部，容易使等离子处理时产生的副生成物附着在其上。因此，在等离子处理中，附着于螺丝头部的副生成部会从螺丝的头部被剥离而产生微粒(浮游粒子)，因此存在该微粒引起蚀刻不良的可能性。此外，还存在螺丝的头部被等离子消耗而产生微粒，并且该微粒引起蚀刻不良的可能性。并且，现有的罩的固定方法，由于使用大量的螺丝来固定罩，所以存在罩的装卸作业性变差等问题。此外，近年，应对FPD的大型化，还带来电感耦合等离子处理装置的处理室的大型化。在具有大型处理室的电感耦合等离子处理装置中，有时窗部件和罩分别由被分割的多个部分的构成。在这种情况下，为了固定盖而使用更多的螺丝，所以罩的装卸作业性变得更差，还增加微粒产生的可能性。
此外，以往的电感耦合等离子处理装置，采用在对上述窗部件进行支承的梁等支承部件上形成气体导入路，并经由设置于罩的多个小气孔向处理室导入气体的方法。因此，必须在梁上加工出用于使气体扩散的空隙部分，并且还需要在罩上形成多个微细的气孔，因而加工所需时间和成本大大增加。此外，在没有支承部件的部位由于不能配设气体导入路，所以向处理室导入气体的部位仅限于支承部件的配设位置，向处理室内以均匀的分布供给气体并形成均匀的电感耦合等离子的观点上，有待改进。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种罩固定工具，在电感耦合等离子处理装置中，能够抑制对窗部件的下表面进行覆盖的罩的破损和微粒的产生，并且能够容易装拆罩，同时提高气体导入的设计自由度。
本发明的电感耦合等离子处理装置的罩固定工具使用于电感耦合等离子处理装置。该电感耦合等离子处理装置具备：处理室，其具有构成顶壁部分的窗部件，实施等离子处理；气体供给装置，其向上述处理室供给气体；高频天线，其配置于上述窗部件的上方，在上述处理室内形成感应电场；支承部件，其对上述窗部件进行支承；以及罩，其对上述窗部件的下表面进行覆盖。本发明的罩固定工具对上述罩进行固定。
本发明的罩固定工具具备对上述罩进行支承的支承部和与上述支承部连接的基部，在上述基部设有气体导入路，该气体导入路构成从上述气体供给装置向上述处理室供给气体的气体流路的一部分。
此外，在本发明的罩固定工具中，上述气体导入路可以具有传导比上述气体流路的其他部分的小的节流部。此时，上述节流部可以为与上述处理室面对的气孔。
此外，在本发明的罩固定工具中，在上述气体导入路上设有等离子切断部件，该等离子切断部件防止等离子从上述处理室内向上述气体流路的上游侧进入。此时，上述等离子切断部件可以具备主体和形成于该主体并供气体通过的多个贯通开口。并且，上述贯通开口和上述气孔被配设于在直线上不重合的位置。此外，上述气孔的传导比上述贯通开口的传导小。此外，一个或多个上述等离子切断部件装拆自如地配备于上述气体导入路。此外，上述等离子切断部件和上述罩固定工具各自独立且可更换。
此外，在本发明的罩固定工具中，可以在上述气体导入路形成气体扩散空间。
此外，在本发明的罩固定工具中，上述支承部件具有与上述电感耦合等离子处理装置的主体容器的上壁部连结的第一部件，上述基部可以直接或间接固定在上述第一部件。此时，上述第一部件具有机械性游隙地被支承于上述电感耦合等离子处理装置的主体容器的上壁部。
此外，在本发明的罩固定工具中，上述支承部件具有与电感耦合等离子处理装置的主体容器的上壁部连结的第一部件和与该第一部件连结的第二部件，上述基部可以直接或间接固定于上述第二部件。
此外，在本发明的罩固定工具中，上述支承部可以对构成上述罩的一部分的被支承部以在与上述支承部件和上述窗部件中的至少一方之间直接或间接夹持的方式进行支承。
此外，在本发明的罩固定工具中，上述支承部可以具有对上述被支承部的下表面进行支承的上表面和随着远离上述基部而距上述上表面的距离变得越小的下表面。
本发明的电感耦合等离子处理装置在一个或多个部位安装有上述任意一种罩固定工具。
在本发明的电感耦合等离子处理装置中，上述罩可以具有切口部，该切口部用于安装上述罩固定工具。
在本发明的电感耦合等离子处理装置中，可以安装有更换用罩固定工具来替换上述罩固定工具的至少一个，该更换用罩固定工具构成为可与上述罩固定工具进行更换，具备对上述罩进行支承的支承部和与上述支承部连接的基部，并且该基部具有对上述气体导入路和上述处理室的内部的气体流动进行切断的封闭结构。
本发明的罩固定工具具备对罩进行支承的支承部和与支承部连接的基部，在基部设有从气体供给装置向处理室供给气体的气体流路的一部分。也就是说，本发明的罩固定工具具有对罩进行固定的功能，并且具有经由罩固定工具向处理室内供给气体的功能。
由此，在本发明的电感耦合等离子处理装置中，能够在罩上不形成供螺丝的轴部插通的多个贯通孔地固定罩，削减了部件数，抑制了罩的破损和微粒的产生，并且能够容易地装拆罩。此外，无需在支承部件上设置用于扩散气体的空隙，或无需在罩上形成多个气孔。并且，还可以从没有支承部件的部位进行气体供给，起到向处理室导入气体的部位的自由度提高，能够在处理室内容易形成均匀的电感耦合等离子的效果。
附图说明
图1为表示本发明第一实施方式的电感耦合等离子处理装置的剖视图。
图2为表示图1的电介体壁及挂钩的立体图。
图3为表示图1的电介体壁及高频天线的立体图。
图4为表示电介体罩及电介体罩固定工具的仰视图。
图5为表示图4的5-5线所示位置的截面的剖视图。
图6为配备了等离子切断部件的电介体罩固定工具的剖视图。
图7为配备了多个等离子切断部件的电介体罩固定工具的剖视图。
图8为表示第二实施方式的电感耦合等离子处理装置的剖视图。
图9为表示图8的电介体罩及电介体罩固定工具的仰视图。
图10为表示第三实施方式的电感耦合等离子处理装置的电介体罩及电介体罩固定工具的仰视图。
图11为表示图10的11-11线所示位置的截面的剖视图。
图12为更换用电介体罩固定工具的剖视图。
图13为配备了电介体罩固定工具和更换用电介体罩固定工具的电介体罩的仰视图。
标号说明
1、1a…电感耦合等离子处理装置；2…主体容器；4…天线室；5…处理室；6…电介体壁；7…支承架；12…电介体罩；12A1、12B1…被支承部；13…天线；16…支承梁；18…电介体罩固定工具；18a…支承部；18b…基部；21a…气体导入路；21b…气体导入路；101…气体导入路；101a…气孔。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
[第一实施方式]
首先，参照图1至图4，对本发明的第一实施方式的电感耦合等离子处理装置的结构进行说明。图1为表示电感耦合等离子处理装置的剖视图。图2为表示作为“窗部件”的电介体壁及作为“支承部件”的挂钩(suspender)的立体图。图3为表示图1的电介体壁及高频天线的立体图。图4为表示作为“罩”的电介体罩及作为“罩固定工具”的电介体罩固定工具的仰视图。
图1所示的电感耦合等离子处理装置1是例如对FPD用玻璃基板(以下，简记为“基板”)S实施等离子处理的装置。作为FPD可以例示出液晶显示器(LCD)、电致发光(Electro Luminescence；EL)显示器、等离子显示屏(PDP)等。
电感耦合等离子处理装置1具备：主体容器2；天线室4和处理室5，天线室4和处理室5是利用配置于该主体容器2内且作为“窗部件”的电介体壁6将主体容器2内的空间划分成上下两个空间而构成的。天线室4为主体容器2内的电介体壁6的上侧空间，处理室5为主体容器2内的电介体壁6的下侧空间。从而，电介体壁6构成天线室4的底部，并且构成处理室5的顶壁部分。处理室5保持为气密状态，并在此对基板实施等离子处理。
主体容器2为具有上壁部2a、底部2b和四个侧部2c的方筒形状的容器。其中，主体容器2还可以为圆筒形状的容器。作为主体容器2的材料，使用铝、铝合金等导电性材料。作为主体容器2的材料，在使用铝的情况下，对主体容器2的内壁面实施氧化铝膜处理，以不会从主体容器2的内壁面产生污染物。
电介体壁6具有大致正方形形状的上表面及底面、四个侧面，形成大致长方体形状。电介体壁6由电介体材料形成。作为电介体壁6的材料，例如，使用Al2O3等陶瓷或石英。作为一个例子，电介体壁6被分割为6个部分。即，电介体壁6具有第一部分壁6A、第二部分壁6B、第三部分壁6C及第四部分壁6D。另外，电介体壁6也可不被分割成四个部分。
电感耦合等离子处理装置1还具备支承架7和支承梁16作为支承着电介体壁6的支承部件。支承架7安装于主体容器2的侧壁2c。支承梁16，如图2所示呈十字形状。电介体壁6的四个部分壁6A、6B、6C、6D通过支承架7和支承梁16进行支承。另外，支承架7和支承梁16也可形成一体。
电感耦合等离子处理装置1还具备圆筒形状的挂钩8A及圆柱形状的挂钩8B、8C、8D、8E，这些挂钩分别具有与主体容器2的上壁部2a连接的上端部。支承梁16在其上表面的中央部分(十字的交叉部分)与挂钩8A的下端部连接。在本实施方式中，挂钩8A～8E及支承梁16均为支承部件，挂钩8A构成“第一部件”，支承梁16构成“第二部件”。此外，支承梁16在其上表面的中央部分和十字的四个前端部分之间的中间四个部位，与挂钩8B、8C、8D、8E的下端部连接。这样，支承梁16通过五个挂钩8A～8E悬吊于主体容器2的上壁部2a，在主体容器2的内部的上下方向的大致中央位置，维持水平状态地配置。在挂钩8A的内部形成有气体导入路21a，该气体导入路21a构成“第一气体导入路”的一部分。
作为支承梁16的材料，优选例如使用铝等金属材料。在作为支承梁16的材料而使用铝的情况下，对支承梁16的内外表面实施氧化铝膜处理，以防止从表面产生污染物。在支承梁16的内部形成有气体导入路21b，该气体导入路21b构成“第一气体导入路”的一部分。
电感耦合等离子处理装置1还具备高频天线13(以下，简记为“天线”)，该天线13配置于天线室4的内部、即处理室5的外部且电介体壁6的上方。如图3所示，天线13呈大致正方形的平面方形涡旋形状。天线13配置于电介体壁6的上表面。在主体容器2的外部配置有耦合器14和高频电源15。天线13的一端经由耦合器14与高频电源15连接。天线13的另一端与主体容器2的内壁连接，并经由主体容器2接地。
电感耦合等离子处理装置1还具备电介体罩12，该电介体罩12作为“罩”对电介体壁6的下表面进行覆盖。电介体罩12具有大致正方形形状的上表面及底面、四个侧面，呈板状。电介体罩12由电介体材料形成。作为电介体罩12的材料例如使用Al2O3等陶瓷或石英。
作为一个例子，电介体罩12与电介体壁6相同地被分割成四个部分。即，如图4所示，电介体罩12具有第一部分罩12A、第二部分罩12B、第三部分罩12C及第四部分罩12D。第一至第四部分罩12A、12B、12C、12D分别覆盖电介体壁6的第一至第四部分壁6A、6B、6C、6D的下表面。其中，电介体罩12可被分割成四个部分，也可被分割成5个部分以上。
如图4所示，电感耦合等离子处理装置1具备电介体罩固定工具18，该电介体罩固定工具18作为本实施方式所涉及的“罩固定工具”而对电介体罩12进行固定。电感耦合等离子处理装置1还具备除电介体罩固定工具18之外的电介体罩固定工具19A、19B、19C、19D。电介体罩12通过电介体罩固定工具18、19A、19B、19C、19D进行固定。其中，对电介体罩12的周边部的固定不限于19A、19B、19C、19D这四个部位。
在对基板S实施等离子处理时，从高频电源15对天线13供给感应电场形成用的高频电力(例如，13.56MHz的高频电力)。由此，通过天线13在处理室5内形成感应电场。该感应电场使后述的处理气体转化为等离子。
在主体容器2的外部还设置有气体供给装置20。气体供给装置20经由上述气体流路向处理室5内供给等离子处理所使用的处理气体。气体供给装置20经由作为“气体配管”的气体供给管21而与形成于挂钩8A的中空部的气体导入路21a连接。该气体导入路21a与形成于支承梁16的气体导入路21b连接。本实施方式的电感耦合等离子处理装置1的“气体流路”由作为气体配管的气体供给管21、作为“第一气体导入路”的气体导入路21a及气体导入路21b、以及作为“第二气体导入路”的气体导入路101(后述)构成。在执行等离子处理时，处理气体经由气体供给管21、形成于挂钩8A内的气体导入路21a、形成于支承梁16内的气体导入路21b、电介体罩固定工具18的气体导入路101而向处理室5内供给。作为处理气体，例如使用SF6气体或Cl2气体等。其中，还可以在气体流路设置未图示的阀或流量控制装置，但在此处省略说明。
电感耦合等离子处理装置1还具备基座(susceptor)22、绝缘体框24、支柱25、波纹管26和闸门阀27。支柱25与设置于主体容器2的下方的未图示的升降装置连接，通过形成于主体容器2的底部的开口部而向处理室5内突出。此外，支柱25具有中空部。绝缘体框24设置于支柱25的上方。该绝缘体框24呈上部开口的箱状。在绝缘体框24的底部形成有与支柱25的中空部连续的开口部。波纹管26包围支柱25并以气密状态与绝缘体框24及主体容器2的底部内壁连接。由此，维持处理室5的气密性。
基座22收纳于绝缘体框24内。基座22具有用于载置基板S的载置面22A。载置面22A与电介体罩12相向。作为基座22的材料，例如使用铝等导电性材料。在作为基座22的材料而使用铝的情况下，对基座22的表面实施氧化铝膜处理，以防止从表面产生污染物。
在主体容器2的外部还设置有耦合器28和高频电源29。基座22经由插通于绝缘体框24的开口部及支柱25的中空部的通电棒而与耦合器28连接，并经由该耦合器28而与高频电源29连接。在对基板S实施等离子处理时，从高频电源29向基座22供给偏压用的高频电力(例如，3.2MHz的高频电力)。该高频电力是为了将等离子中的离子有效引向载置于基座22上的基板S而使用的。
闸门阀27设置于主体容器2的侧壁。闸门阀27具有开闭功能，以关闭状态维持处理室5的气密性，并且以开启状态在处理室5和外部之间移送基板S。
在主体容器2的外部还设置有真空装置30。真空装置30经由与主体容器2的底部连接的排气管而与处理室5连接。在对基板S实施等离子处理时，真空装置30排出处理室5内的空气，将处理室5维持为真空氛围。
接着，参照图4至图7，对本实施方式的电介体罩固定工具进行详细说明。图4表示电介体罩12及电介体罩固定工具18、19A、19B、19C、19D。图5为表示图4的5-5线所示位置的截面的截面图。
如上所述，电介体罩12具有第一至第四部分罩12A～12D。在图4中，第一部分罩12A配置于电介体罩12整体配置区域中的左上区域，第二部分罩12B配置于电介体罩12整体配置区域中的右上区域，第三部分罩12C配置于电介体罩12整体区域中的左下区域，第四部分罩12D配置于电介体罩12整体配置区域中的右下区域。
在电介体罩12的中央部，在第一至第四部分罩12A、12B、12C、12D上，形成弧状的切口部121、122、123、124，这些切口部合起来时构成圆形的开口部。
电介体罩固定工具18、19A、19B、19C、19D均具备支承部和基部。支承部为配置于作为电介体罩12的一部分的被支承部的下侧，且对该被支承部进行支承的部分。
从处理室5侧看到的电介体罩固定工具18的形状为，比在电介体罩12的中央部由切口部121、122、123、124形成的圆形的开口部稍大的圆形。另外，电介体罩固定工具18是以覆盖电介体罩12的圆形的开口部的方式配置。此外，在电介体罩固定工具18上形成多个气孔101a。在图4中，示出了6个气孔101a，但气孔101a的个数是任意的。其中，从处理室5侧看到的电介体罩固定工具18的形状，不限于圆形，例如还可以为四边形等多边形形状。
从处理室5侧看到的电介体罩固定工具19A～19D的形状均为长方形。其中，本发明的“罩固定工具”为电介体罩固定工具18，对于电介体罩固定工具19A～19D，省略详细的说明。
接着，对电介体罩固定工具18的结构及作用进行详细说明。电介体罩固定工具18具备对第一至第四部分罩12A～12D的一部分进行支承的支承部18a和与该支承部18a连接的基部18b。在本实施方式的电介体罩固定工具18中，环状的支承部18a以包围基部18b的周围的方式与基部18b一体形成。
另一方面，如图5所示，第一部分罩12A具有被支承部12A1。被支承部12A1具有下表面12A1a和与该下表面12A1a连续的侧端12A1b。侧端12A1b还是切口部121的端缘。在图5所示例子中，被支承部12A1的上表面与支承梁16的下表面抵接，但被支承梁12A1的上表面只要与支承梁16和第一部分壁6A中的至少一方的下表面抵接即可。同样，第二部分罩12B具有被支承部12B1。被支承部12B1具有下表面12B1a和与该下表面12B1a连续的侧端12B1b。在图5所示例子中，被支承部12B1的上表面与支承梁16和第二部分壁6B双方的下表面抵接，但被支承部12B1的上表面只要与支承梁16和第二部分壁6B的至少一方的下表面抵接即可。第三及第四部分罩12C、12D也分别具有与上述被支承部12A1、12B1相同的被支承部。电介体罩固定工具18的支承部18a具有对这些被支承部12A1、12B1等下表面12A1a、12B1a等进行支承的上表面18a1和下表面18a2。支承部18a的下表面18a2为随着远离基部18b距支承部18a的上表面18a1的距离变得越窄的锥面。支承部18a可以通过例如夹设第三部件来间接支承电介体罩12的被支承部12A1、12B1等。
从处理室5侧看到的基部18b的形状为比电介体罩12的圆形的开口部的形状稍小的形状。电介体罩固定工具18的基部18b的上部具有突出成圆筒状的凸部18b1，在该凸部18b1的周围形成有螺纹牙18b2。基部18b的凸部18b1被插入于电介体罩12的圆形的开口部内。
在基部18b的凸部18b1的内部，形成有与气体导入路21b连接的作为“第二气体导入路”的气体导入路101。气体导入路101构成气体流路的一部分，并且是使气体导入路21b和处理室5的内部连通的部分。基部18b与该气体导入路21b的终端邻接而被直接或间接固定于支承梁16。此外，在基部18b上，作为“气体节流部”的气孔101a形成在多个部位。气孔101a贯穿基部18b的底壁而设置，构成气体导入路101的一部分，并且作为气体流路的终端与处理室5面对地开口。
电介体罩固定工具18的基部18b被固定成，与作为支承部件的支承梁16的位置关系不发生改变。支承梁16具有凹部16a，在该凹部16a的内周形成有螺纹槽16b。而且，电介体罩固定工具18使螺纹牙18b2与螺纹槽16b螺合，将基部18b的凸部18b1拧入支承梁16的凹部16a，由此固定于支承梁16。这样，电介体罩固定工具18能够在凸部18b1上不使用螺丝等其他部件的固定机构地固定于支承梁16，所以能够削减部件数，并且还能消除从露出于等离子的螺丝头部产生微粒的问题。另外，在图5中，构成将电介体罩固定工具18的基部18b的螺纹牙18b2直接螺合于支承梁16的螺纹槽16b的结构，但电介体罩固定工具18不限于使用例如螺丝等部件来进行固定，还可以在基部18b与支承梁16之间夹设第三部件来进行固定。
如在图6中放大表示的那样，在设置于电介体罩固定工具18的基部18b的气体导入路101上，配备有等离子切断部件201。等离子切断部件201在圆板状的主体201a上具有多个贯通开口201b。作为等离子切断部件201的材质，优选绝缘材料。等离子切断部件201装拆自如地嵌入于气体导入路101。例如，可以将等离子切断部件201的外径和基部18b的气体导入路101的内径大致相等地加工并进行嵌合，还可以在等离子切断部件201的外周和基部18b的气体导入路101的内周，分别设置能够螺合的螺纹牙、螺纹槽来进行安装。此外，等离子切断部件201例如可以通过夹设未图示的隔离物而配置为与形成气孔101a的基部18b的底壁分离。在等离子切断部件201和基部18b的底壁之间，为气体导入路101的气体扩散空间103。气体扩散空间103具有使来自气孔101的气体的喷出压均匀的作用。
此外，等离子切断部件201的贯通开口201b和基部18b的气孔101a以在直线上不重合的位置关系进行配置，以从处理室5观察不到气体导入路21b的内部。通过将气孔101a和贯通开口201b配置成在直线上不重合，能够防止处理室5内的等离子经由气孔101a侵入而支承梁16被该等离子损伤或腐蚀。在图6中，用箭头表示处理室5内产生的等离子，表示该等离子在从气孔101a侵入到气体导入路101时被等离子切断部件201阻挡，防止向作为气体流路的上游侧的气体导入路21b(参照图5)侵入的样子。
此外，在本实施方式中，设定贯通开口201b及气孔101a的个数和开口面积，使基部18b的气孔101a的传导比等离子切断部件201的贯通开口201b的传导小。通过使基部18b的气孔101a的传导比等离子切断部件201的贯通开口201b的传导小，能够促进气体从气孔101a向处理室5的均匀的喷出。
等离子切断部件201和电介体罩固定工具18各自独立且可更换。其中，图5及图6示出了安装一个等离子切断部件201的状态，但还可以配备多个等离子切断部件201。在图7中示出了将等离子切断部件201A和等离子切断部件201B两个上下配备的状态。此时，同样优选为，在等离子切断部件201A和等离子切断部件201B之间及等离子切断部件201B和基部18b的底壁之间通过夹设例如未图示的隔离物来分离从而形成气体扩散空间103。此外，优选为将等离子切断部件201A、201B的各贯通开口201b和气孔101a配置成在直线上不重合，以从处理室5内看不到气体导入路21b内。在图7中，用箭头表示了在处理室5内产生的等离子，表示该等离子在从气孔101a侵入到气体导入路101时被等离子切断部件201A、201B阻挡而防止向作为气体流路的上游侧的气体导入路21b侵入的样子。这样，通过配备多个等离子切断部件，能够可靠地防止向作为气体流路的上游侧的气体导入路21b(参照图5)的侵入。
[第二实施方式]
接着，对改变电介体罩固定工具的配设位置的第二实施方式所涉及的电感耦合等离子处理装置进行说明。在图1、图4等所示的第一实施方式中，电介体罩固定工具18在电介体壁6的中央被固定于支承梁16。但是，电介体罩固定工具18可以在电介体壁6下方的任意位置支承电介体罩12。
图8为表示第二实施方式所涉及的电感耦合等离子处理装置1a的剖视图。图9为表示该电感耦合等离子处理装置1a的电介体罩12及电介体罩固定工具18的仰视图。另外，在以下说明中，对于第二实施方式的电感耦合等离子处理装置1a，将围绕与第一实施方式的电感耦合等离子处理装置1(图1)不同的点进行说明，并且对于相同的结构，标记相同的标号并省略说明。
在第二实施方式的电感耦合等离子处理装置1a中，除呈十字形状的支承梁16的中央部分之外，从该中央部分向四方延伸的支承梁16的途中，还分别配备了电介体罩固定工具18。从而，在电感耦合等离子处理装置1a上配备了合计五个电介体罩固定工具18。
如图8所示，在第一变形例的电感耦合等离子处理装置1a中，除了在与支承梁16的中央部连结的挂钩8A，在与支承梁16上表面的中央部分和十字的四个前端部分的中间四个部位连接的挂钩8B、8C、8D、8E的内部，也设有气体导入路。气体供给管21在途中被分岔为五个(在图8中只示出三个)，并与各挂钩8A、8B、8C、8D、8E内部的气体导入路连接。其中，标号145为设在供给管21途中的用于控制气体流量的阀。
在中央的挂钩8A的内部设有气体导入路21a，该气体导入路21a与支承梁16的内部的气体导入路21b连接，并且气体导入路21b与电介体罩固定工具18的气体导入路101连接。此外，在挂钩8B、8C、8D、8E的内部，分别设有从气体供给管21分岔的气体导入路(在图8中，只示出了挂钩8B、8C的气体导入路141a、142a，其他进行了省略)。这些气体导入路与形成于支承梁16内部的气体导入路连接(在图8中，只示出了气体导入路141b、142b，其他进行了省略)，并且与形成于各电介体罩固定工具18的气体导入路101连接。通过这种结构，除电介体壁6的中央部之外，还能在其周围的四个部位，利用四个电介体罩固定工具18来可靠地固定电介体罩112，并且能够经由电介体罩固定工具18将处理气体导入到处理室5内。从而，能够从配备于五个部位的电介体罩固定工具18，分别独立地向处理室5内进行气体供给。另外，在本实施方式中，挂钩8A～8E及支承梁16均为支承部件，挂钩8A～8E构成“第一部件”，支承梁16构成“第二部件”。
本实施方式的电感耦合等离子处理装置1a的各电介体罩固定工具18的结构及固定方法，与图1的电感耦合等离子处理装置1的情况相同。
此外，在本实施方式中，在电介体罩12中配备各电介体罩固定工具18的部位，设置多个弧状的切口部，这些切口部合起来时变为圆形的开口部。具体而言，如图9所示，在第一至第四部分罩12A、12B、12C、12D上，对应安装于十字形支承梁16的中央部的电介体罩固定工具18而形成有弧状的切口部121、122、123、124。其中，这点与第一实施方式的电感耦合等离子处理装置1相同。在本实施方式中，还对应安装于从中央部向四方延伸的支承梁16的途中的四个电介体罩固定工具18，而在第一部分罩12A上形成切口部125、126，在第二部分罩12B上形成切口部127、128，在第三部分罩12C上形成切口部129、130，在第四部分罩12D上形成切口部131、132。切口部125～132在与邻接的部分罩的切口部合起来时具有圆形的形状(半圆形)。
这样，在本实施方式的电感耦合等离子处理装置1a中，除了挂钩8A的位置，还在挂钩8B～8E的位置安装电介体罩固定工具18，能够更可靠地固定电介体罩12。此外，除了挂钩8A的位置，还可以从挂钩8B～8E的位置经由电介体罩固定工具18向处理室5内导入气体，因此通过处理室5内的气体的均匀的扩散而能够稳定地生成均匀的等离子。此外，五个电介体罩固定工具18通过阀145而能够独立地控制气体流量，所以还可以根据处理室5内的等离子的生成状况而单独地调节从各电介体固定工具18供给的气体流量。其中，在图8中，构成使气体供给管21从单一的气体供给装置20分岔而向挂钩8A、8B、8C、8D、8E内的气体导入路导入气体的结构，但还可以是从多个气体供给装置20向挂钩8A、8B、8C、8D、8E单独地连接气体供给管的结构。此外，在本实施方式中，示出了除了挂钩8A的位置，还在与十字形的支承梁16的上表面的中央部分和十字的四个前端部分的中间四个部位连接的挂钩8B、8C、8D、8E的位置配备电介体罩固定工具18的形态，但即使是支承梁的形状或挂钩的位置及数量不同的结构，也能对应挂钩的位置配备电介体罩固定工具18。
[第三实施方式]
接着，参照图10及图11，对本发明的第三实施方式的电感耦合等离子处理装置进行说明。其中，在以下的说明中，对于第三实施方式的电感耦合等离子处理装置，将围绕与第一及第二实施方式的电感耦合等离子处理装置不同的点进行说明，并且对于相同的结构，省略说明。
电介体罩固定工具18还可安装于没有支承梁16或支承架7等支承部件的部位。图10为第三实施方式的电感耦合等离子处理装置的电介体罩12及电介体罩固定工具18的仰视图。此外，图11为图10的11-11线的位置的截面的剖视图。
如图10所示，在第三实施方式的电感耦合等离子处理装置中，除了电介体罩12的中央，还在第一至第四部分罩12A、12B、12C、12D的各个中央部分上具备电介体罩固定工具18。第一至第四部分罩12A、12B、12C、12D的各中央部分，不存在作为支承部件的支承梁16。因此，如图11所示，电介体罩固定工具18被固定于作为支承部件的挂钩110。其中，在图11中，作为代表示出了固定第一部分罩12A的电介体罩固定工具18，但对于固定第二至第四部分罩12B～12D的电介体罩固定工具18也一样。
挂钩110为支承电介体壁6的支承部件，构成“第一部件”。挂钩110与挂钩8A～8E、支承梁16、支承梁7等其他支承部件独立地配设。在挂钩110的内部形成有与气体供给管21连接的气体导入路151。此外，挂钩110的下端具有进行了扩径的圆筒形的扩张部分110a。该扩张部分110a为与第一部分壁6A扣合而对其进行支承的部分。
此外，在扩张部分110a的下端形成有凹部110b，在该凹部110b的内周形成有螺纹槽110c。通过在该螺纹槽110c上螺纹结合电介体罩固定工具18的凸部18b1的螺纹牙18b2，能够将电介体罩固定工具18固定于挂钩110。
挂钩110相对主体容器2的上壁部2a具有机械性游隙地被支承。更具体而言，在挂钩110的上部设有压板111，挂钩110在该压板111和上壁部2a之间经由缓冲部件112而连结。缓冲部件112例如由氟橡胶、硅橡胶等弹性材料或盘簧垫圈等可弹性变形的部件构成。通过夹设缓冲部件112，挂钩110成为能够相对主体容器2的上壁部2a稍稍变位的连结状态，在主体容器2的上壁部2a以具有若干机械性游隙的状态被支承。由此，即使在因热等而电介体壁6膨胀或变形的情况下，电介体壁6或电介体罩12也不会被施加不需要的应力，防止了电介体壁6或电介体罩12的破损。
电介体罩固定工具18的结构与上述第一及第二实施方式相同。即，电介体罩固定工具18具备对第一部分罩12A的一部分进行支承的支承部18a和基部18b。在基部18b的凸部18b1的内部，形成有与气体导入路151连接的气体导入路101。气体导入路151构成“第一气体导入路”，气体导入路101构成“第二气体导入路”。气体导入路101为构成气体流路的一部分且连通气体导入路151和处理室5的内部的部分。此外，在基部18b的底部，气孔101a形成在多个部位。气孔101a是贯穿基部18b的底壁而设置，构成气体导入路101的一部分，且作为气体流路的终端与处理室5面对地开口。电介体罩固定工具18以使其基部18b与气体导入路151的终端邻接的方式被安装在扩张部分110a。其中，电介体罩固定工具18还可以经由其他部件间接地固定于挂钩110。
虽然省略了图示，但安装于第二至第四部分罩12B、12C、12D的中央部分的电介体罩固定工具18也与上述的同样地被固定于挂钩110。
此外，在本实施方式中，在电介体罩12中配备各电介体罩固定工具18的部位设有切口部。具体而言，如图10所示，在第一至第四部分罩12A、12B、12C、12D上，对应安装于十字形支承梁16的中央部的电介体罩固定工具18，形成有弧状的切口部121、122、123、124。并且，在第一至第四部分罩12A、12B、12C、12D的中央部，分别设有圆形的切口部(即，开口部)133、134、135、136。圆形的切口部133、134、135、136形成为电介体罩固定工具18的凸部18b1能够插入的大小。
这样，在本实施方式的电感耦合等离子处理装置中构成为，除了电介体壁6的中央位置，还能够从第一至第四部分罩12A、12B、12C、12D的各中央部，经由挂钩110的气体导入路151及电介体罩固定工具18向处理室5内导入气体，因此能够通过处理室5内的气体的均匀扩散而稳定地生成更均匀的等离子。其中，配设挂钩110及电介体罩固定工具18的位置以及数量，不限于在第一至第四部分罩12A、12B、12C、12D的中央部设置一个，而是可在任意位置配设任意个数。
此外，五个电介体罩固定工具18能够与第二实施方式同样地利用阀来独立控制来自气体供给装置20的气体流量，所以能够根据处理室5内的等离子的生成状况来单独地调节从各电介体罩固定工具18供给的气体流量。其中，在本实施方式中，还可以从多个气体供给装置20向挂钩8A及四个挂钩110单独地连接气体供给管。
在以上的从第一至第三实施方式中，电介体罩固定工具18装拆自如地被安装。因此，能够与电介体罩12分开地只更换电介体罩固定工具18。此外，作为电介体罩固定工具18的气孔101a，可以准备多种开口直径或开口面积(开口率)不同的气孔，根据所需的气体的喷出压而选择最佳的电介体罩固定工具18并进行安装。在这种情况下，能够根据电介体罩固定工具18的安装部位，配备气孔101a开口直径或开口面积(开口率)不同的电介体罩固定工具18，由此能够调整向处理室5内供给的气体的平衡。也就是说，即使不在气体供给管21的途中控制来自气体供给装置20的气体流量，也能根据各电介体罩固定工具18的气孔101a的传导来单独地调节气体的喷出压。并且，通过与电介体罩固定工具18一起改变等离子切断部件201的配设个数、贯通开口201b的个数、开口面积等，同样能够调节来自各电介体罩固定工具18的气孔101a的气体的喷出压。从而，能够以简易的结构实现向处理室5内的气体供给的平衡的最优化。
此外，在上述第二实施方式及第三实施方式的电感耦合等离子处理装置中，还可以改变电介体罩固定工具18而使用不具有气孔的电介体罩固定工具。例如，图12表示在电感耦合等离子处理装置中能够替代电介体罩固定工具18安装的电介体罩固定工具180的截面构造。电介体罩固定工具180除了不具有气体导入路101及气孔101a及不配备等离子切断部件的点之外，具有与电介体罩固定工具18相同的结构。即，电介体罩固定工具180具备对电介体罩12(从第一至第四部分罩)的一部分进行支承的支承部180a和与该支承部180a连接的基部180b。支承部180a以包围基部180b的方式在其周围呈环状一体形成。电介体罩固定工具180的基部180b的上部具有突出成圆柱状的凸部180b1，在该凸部180b1的周围形成有螺纹牙180b2。基部180b中的凸部180b1的内部为实心。这样，电介体罩固定工具180不具有与电介体罩固定工具18中的第二气体导入路相当的结构(气体导入路101及气孔101a)，而具有对第一气体导入路和处理室内部的气体流动进行切断的封闭结构。
图13为表示与电介体罩固定工具18一起安装了不具有气孔的电介体罩固定工具180的状态的电介体罩及电介体罩固定工具的仰视图。在图13所示的例子中，在第一至第四部分罩12A、12B、12C、12D的中央部分的四个部位，均安装了具有本发明的气孔101a的电介体罩固定工具18。另一方面，在电介体壁6的中央部(支承梁16的中央部分)，安装了不具有气孔的电介体罩固定工具180。这样，通过替代任意位置的电介体罩固定工具18而安装不具有气孔的电介体罩固定工具180，能够调节向处理室5内供给的气体的分布。其中，电介体罩固定工具18与电介体罩固定工具180的安装位置，不限于图13的配置，可进行各种配置。
如以上举例说明的几个实施方式，电介体罩固定工具18具备：支承部(例如，图5中的标号18a)，其将具有作为电介体罩12的一部分的下表面和与该下表面连续的侧端的被支承部(例如，图5中的12A1、12B1)的下表面，以在与支撑部件(支承梁16、挂钩110)和电介体壁6中的至少一方之间夹持的方式进行支承；以及基部(例如，图5中的标号18b)，其与该支承部连接，其一部分配置于被支承部的侧端的侧方，以与支承部件之间的位置关系不发生改变的方式被固定。
电介体罩固定工具18的支承部、和支承部件与电介体壁6中的至少一方，起到在它们之间夹持对应的电介体罩12的被支承部来固定电介体罩12的夹紧功能。从而，按照本实施方式，在固定电介体罩12上，能够不形成供螺丝的轴部插通的多个贯通孔地固定电介体罩12。因此，能够防止在电介体罩12上形成多个贯通孔的情况下由于在贯通孔附近部分施加过度的应力而产生的电介体罩12的破损。
此外，与使用多个螺丝来将电介体罩12直接固定于支承部件的现有方法不同，由于使用电介体罩固定工具18，所以在更换或清理电介体罩12时能够容易装卸，并且几乎不会产生由螺丝引起的微粒。
此外，电介体罩固定工具18的支承部18a的下表面，形成随着远离基部18b而距支承部18a的上表面的距离变得越小的锥面。因此，能够抑制由电介体罩固定工具18的支承部18a引起的微粒。
此外，电介体罩固定工具18由于在没有支承梁16的情况下也能简单地设置，所以通过安装该电介体罩固定工具18能够更为可靠地固定电介体罩12。此外，可以经由电介体罩固定工具18向处理室5内供给气体。因此，无需对支承梁16实施用于使气体扩散的加工，也无需在电介体罩12上形成多个微细的气孔，从而能够大幅节俭加工时间和成本。此外，还可以从不存在支承梁16的部位经由电介体罩固定工具18进行气体供给，所以向处理室5内导入气体的部位的自由度提高，可以在处理室5内有效形成均匀的电感耦合等离子。
然而，本发明不限于上述各实施方式，还可进行各种变更。例如，在本发明中，对罩固定工具进行固定的机构，不限于各实施方式所示出的结构。

Claims (18)

1.一种电感耦合等离子处理装置的罩固定工具，该罩固定工具使用于电感耦合等离子处理装置并对罩进行固定，该电感耦合等离子处理装置具备：处理室，其具有构成顶壁部分的窗部件，实施等离子处理；气体供给装置，其向上述处理室供给气体；高频天线，其配置于上述窗部件的上方，在上述处理室内形成感应电场；支承部件，其对上述窗部件进行支承；以及上述罩，其对上述窗部件的下表面进行覆盖，其特征在于，
具备对上述罩进行支承的支承部和与上述支承部连接的基部，
在上述基部设有气体导入路，该气体导入路构成从上述气体供给装置向上述处理室供给气体的气体流路的一部分。
2.根据权利要求1所述的罩固定工具，其特征在于，
上述气体导入路具有传导比上述气体流路的其他部分的小的节流部。
3.根据权利要求2所述的罩固定工具，其特征在于，
上述节流部为与上述处理室面对的气孔。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的罩固定工具，其特征在于，
在上述气体导入路设有等离子切断部件，该等离子切断部件防止从上述处理室内向上述气体流路的上游侧进入等离子。
5.根据权利要求4所述的罩固定工具，其特征在于，
上述等离子切断部件具备：
主体；以及形成于该主体并供气体通过的多个贯通开口。
6.根据权利要求5所述的罩固定工具，其特征在于，
上述贯通开口和上述气孔被配设于在直线上不重合的位置。
7.根据权利要求5或6所述的罩固定工具，其特征在于，
上述气孔的传导比上述贯通开口的传导小。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的罩固定工具，其特征在于，
一个或多个上述等离子切断部件装拆自如地配备于上述气体导入路。
9.根据权利要求8所述的罩固定工具，其特征在于，
上述等离子切断部件和上述罩固定工具各自独立且可更换。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的罩固定工具，其特征在于，
在上述气体导入路形成有气体扩散空间。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的罩固定工具，其特征在于，
上述支承部件具有与上述电感耦合等离子处理装置的主体容器的上壁部连结的第一部件，上述基部直接或间接固定于上述第一部件。
12.根据权利要求11所述的罩固定工具，其特征在于，
上述第一部件具有机械性游隙地被支承于上述电感耦合等离子处理装置的主体容器的上壁部。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的罩固定工具，其特征在于，
上述支承部件具有与上述电感耦合等离子处理装置的主体容器的上壁部连结的第一部件和与该第一部件连结的第二部件，上述基部直接或间接固定于上述第二部件。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的罩固定工具，其特征在于，
上述支承部对构成上述罩的一部分的被支承部以在与上述支承部件和上述窗部件中的至少一方之间直接或间接夹持的方式进行支承。
15.根据权利要求14所述的罩固定工具，其特征在于，
上述支承部具有对上述被支承部的下表面进行支承的上表面和随着远离上述基部而距上述上表面的距离变得越小的下表面。
16.一种电感耦合等离子处理装置，其特征在于，在一个或多个部位安装有权利要求1至15中任一项所述的罩固定工具。
17.根据权利要求16所述的电感耦合等离子处理装置，其特征在于，
上述罩具有切口部，该切口部用于安装上述罩固定工具。
18.根据权利要求16或17所述的电感耦合等离子处理装置，其特征在于，
安装有更换用罩固定工具来替换上述罩固定工具的至少一个，该更换用罩固定工具构成为可与上述罩固定工具进行更换，具备对上述罩进行支承的支承部和与上述支承部连接的基部，并且该基部具有对上述气体导入路和上述处理室的内部的气体流动进行切断的封闭结构。
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