JP2000354759A - 真空処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で多種類のワークに対応できるワ
ークの押さえ機構を有し、段取り替え作業を簡単に行う
ことができる真空処理装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 基部１と蓋部材５の間に形成される処理
室６内に基板４を載置して処理を行う真空処理装置にお
いて、蓋部材５の下面に基板押さえユニット７を配設
し、蓋部材５が下降して処理室６が閉じた状態で基板４
の各辺の上面に基板押さえ２８を当接させて基板４をワ
ーク載置部３ａに押さえつけ、そして蓋部材４を上昇さ
せて基板４の押さえつけを解除する。これにより、簡単
な構造で多種類の基板に対応した基板押さえ機構を備え
た真空処理装置を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、減圧された密閉空
間内にワークを載置してプラズマ処理などの真空処理を
行う真空処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラズマ処理装置などの真空処理装置で
は、密閉空間内の電極上に基板などの処理対象物を載置
して減圧下で放電を発生させることにより処理を行う。
放電には発熱が伴うため、真空処理を継続する過程で処
理対象物の温度が上昇する。処理対象物が薄型の基板で
ある場合には、薄型の基板は温度上昇によってそりを生
じやすいため処理過程で基板が電極上面から浮き上がり
やすい。そして浮き上がりによって基板と電極面との間
に隙間が生じると、この隙間部分で局部放電が発生し均
一な処理が妨げられる。

【０００３】このため、薄型の基板を対象物とする場合
には、電極との間に隙間を生じないように基板を電極に
対して押さえつけるための手段を必要とする。従来の真
空処理装置では、真空処理室内に基板を電極に対して押
さえつけるための押さえ部材を設け、この押さえ部材を
駆動する押さえ機構が設けられていた。この押さえ機構
は真空処理室内へ貫通するロッドによって真空処理室内
の押さえ部材と真空処理室外の駆動部とを連結してい
る。そして異なる形状・サイズの基板を対象とする場合
には、基板に合わせて押さえ部材の交換・位置調整など
の段取り替え作業を行う必要があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
押さえ機構では前述のロッドが真空処理室を貫通する位
置に隙間を密閉するシール部を必要とするため構造が複
雑になり、装置の高コスト化を招く要因となっていた。
また、押さえ部材の交換・位置調整の際は、真空処理室
を構成しているチャンバを分解しなければならず、多大
の手間と時間を要していた。さらに前述のロッドの貫通
する位置が固定されているため、押さえ部材の交換によ
って対応可能な基板サイズが狭い範囲に限定されてい
た。

【０００５】そこで本発明は、簡単な構造で広範囲なサ
イズのワークに対応できるワークの押さえ機構を有し、
段取り替え作業を簡単に行うことができる真空処理装置
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の真空処理
装置は、減圧された密閉空間内にワークを載置してこの
ワークに対して処理を行う真空処理装置であって、基部
と、この基部の中央部に配置されワークが載置されるワ
ーク載置部と、前記基部に密接することにより前記ワー
ク載置部を包含する密閉空間を形成する蓋部材と、前記
密閉空間内にプラズマを発生させるプラズマ発生手段
と、前記蓋部材の下面に配置され前記密閉空間が形成さ
れた状態で前記ワーク載置部に載置されたワークの上面
に当接してこのワークをワーク載置部に押さえつける押
さえ手段とを備えた。

【０００７】請求項２記載の真空処理装置は、請求項１
記載の真空処理装置であって、前記押さえ手段の前記蓋
部材への取り付け位置が調整自在である。

【０００８】請求項３記載の真空処理装置は、請求項１
記載の真空処理装置であって、前記押さえ手段の取り付
け位置調整時の目安となる目印手段を前記蓋部材の下面
に有する。

【０００９】本発明によれば、真空処理が行われる密閉
空間を形成する蓋部材の下面に配置され、密閉空間が形
成された状態でワーク載置部に載置されたワークの上面
に当接してこのワークをワーク載置部に押さえつける押
さえ手段を備えることにより、簡単な構造で広範囲なサ
イズのワークに対応でき、段取り替え作業の容易な真空
処理装置を実現できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１、図２は本発明の一実施の形態
の真空処理装置の処理室の断面図、図３は同真空処理装
置の処理室の蓋部材の下面図、図４、図５、図６は同真
空処理装置の処理室内部の部分断面図、図７は同真空処
理装置の側面図である。

【００１１】まず図１および図７を参照して真空処理装
置としてのプラズマ処理装置の構造について説明する。
図１において、架台２上に水平に配設された基部１の中
央部には開口部１ａが設けられており、開口部１ａ内に
は下方から電極３が絶縁部材７を介して装着されてい
る。電極３はアルミなどの導電体より成るブロック３ｂ
上に同じく導電体のプレート部材３ａを積層して構成さ
れており、上層のプレート部材３ａは板状のワークであ
る基板４を載置するワーク載置部３ａとなっている。

【００１２】基部１の上方には蓋部材５が上下動手段５
０（図７参照）により上下動自在に配設されている。蓋
部材５を下降させて基部１に密接させた状態では、蓋部
材５と基部１の間の空間は外部に対してシール部材９に
よって密閉され、ワーク載置部３ａを包含する密閉空間
である処理室６を形成する。

【００１３】図７において、５１は蓋部材５を支持する
支持機構であり、水平な回転軸５２を介して蓋部材５に
連結されている。この支持機構５１は蓋部材５を実線で
示す水平姿勢と破線で示す起立姿勢に固定することが可
能となっており、起立姿勢において蓋部材５はその下面
を作業者側に向けるようになっている。この状態で蓋部
材５に取り付けられた押さえ手段（後述）の位置調整が
行われる。

【００１４】基部１には通気孔１ｂ、１ｃが設けられ、
通気孔１ｂ、１ｃはそれぞれ配管１１ｂ、１１ｃを介し
て真空排気部１２及びガス供給部１３に接続されてい
る。真空排気部１２は処理室６内部を真空排気し、ガス
供給部１３は処理室６内部にアルゴンガスや酸素ガスな
どのプラズマ発生用ガスを供給する。電極３には高周波
電源１４が接続されており、高周波電源１４を駆動する
ことにより、蓋部材５と電極３の間には高周波電圧が印
加される。処理室６内を真空排気した後に処理室６内に
プラズマ発生用のガスを供給し、この状態で蓋部材５と
電極３の間に高周波電圧を印加することにより、処理室
６内にはプラズマが発生する。すなわち、真空排気部１
２、ガス供給部１３及び高周波電源１４はプラズマ発生
手段となっている。

【００１５】次に各図を参照してワーク載置部３ａに基
板４を押さえつける押さえ手段について説明する。図１
に示すように蓋部材５の天井部の下面には押さえ手段が
配設されている。押さえ手段は、蓋部材５の下面に基板
押さえユニット７を装着して構成されている。押さえユ
ニット７は、蓋部材５の下面に固着された棒部材２０に
２本の軸部材２３を垂設し、軸部材２３の下端部を連結
部材２１によって連結した構成となっている。連結部材
２１には複数の基板押さえ２８が所定ピッチで装着され
ている。蓋部材５が下降した状態では、基板押さえ２８
は基板４の縁部の上面に当接して基板４をワーク載置部
３ａに押さえつける。また図２に示すように蓋部材５を
上昇させると、各基板押さえユニット７は蓋部材５とと
もに上昇し、基板押さえ２８による基板４の押さえつけ
は解除される。

【００１６】図３に示すように、蓋部材５の天井面には
７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄの４つの基板押さえユニットが
Ｘ、Ｙ方向にそれぞれ２列づつ配設されている。図１
は、図３のＣＣ断面を示すものである。これらの４つの
基板押さえユニット７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄは、基板押
さえユニット７Ａ、７Ｂおよび７Ｃ、７Ｄがそれぞれ所
定間隔で対向して配設され、４つの基板押さえユニット
で１つの矩形エリアを囲む配置形態となっている。そし
てこの矩形エリアは処理対象の基板のサイズに対応した
ものとなっており、各基板押さえユニット７Ａ、７Ｂ、
７Ｃ、７Ｄは矩形の基板４の各辺の縁部をワーク載置部
３ａに対して押さえつける。

【００１７】次に、基板押さえユニット７の蓋部材５の
下面への取り付けについて説明する。蓋部材５の下面に
は、各基板押さえユニット７Ａ、７Ｂの棒部材２０Ａ、
２０Ｂのそれぞれの両端部に対応する位置に多数のボル
ト孔をＹ方向に配列したボルト孔列２６Ａ、２６Ｂが設
けられている。また、棒部材２０Ｃ、２０Ｄの両端部に
対応する位置にはＸ方向に同様のボルト孔列２６Ｃが設
けられている。各基板押さえユニット７Ａ、７Ｂ、７
Ｃ、７Ｄは、棒状部材２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ
をそれぞれ対応するボルト孔列２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ
のいずれかのボルト孔にボルト２７によって締結するこ
とにより取り付けられる。

【００１８】そして、取り付けに際して各ボルト孔列２
６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃのボルト孔の位置を選択すること
により、棒部材２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄの取り
付け位置を所定位置に設定することができる。すなわち
この位置設定により、それぞれ対向する位置にある基板
押さえユニット７Ａ、７Ｂ及び基板押さえユニット７
Ｃ、７Ｄの間隔を調整することができる。したがって、
ボルト孔列２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ及びボルト２７は押
さえ手段を構成する各基板押さえユニット７Ａ、７Ｂ、
７Ｃ、７Ｄの取り付け位置を調整する位置調整手段とな
っている。

【００１９】図３に示すように、各ボルト孔列２６Ａ、
２６Ｂ、２６Ｃのボルト孔の選択により、最大サイズの
基板４Ｍから最小サイズの基板４ｍまで、各種のサイズ
の基板に対応することが可能となっている。また、蓋部
材５の下面には各ボルト孔列２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃに
沿う方向にスケール２５が装着されており、基板押さえ
ユニット７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄの取り付け位置調整に
おいてスケール２５の目盛りを目安とすることにより、
処理対象の基板のサイズに合致した基板押さえユニット
７の位置が簡単に特定でき、取り付け位置調整作業を容
易に行うことができる。すなわちスケール２５は、押さ
え手段の取り付け位置調整時の目安となる目印手段とな
っている。

【００２０】次に、基板押さえユニット７の各部構造に
ついて説明する。図４は図１のＡＡ断面を、さらに図５
は図４のＤＤ断面を示している。図４、図５に示すよう
に、棒部材２０には中空のケーシング部材２２が固着さ
れている。ケーシング部材２２にはスライド軸受け３２
を介して軸部材２３が上下方向にスライド自在に嵌合し
ている。棒部材２０にはガイドピン３０が設けられてお
り、ガイドピン３０にはバネ部材３１が嵌着されてい
る。バネ部材３１は棒部材２３の上端のつば部２３ａに
当接し軸部材２３を下方に付勢する。

【００２１】軸部材２３の下端部にはねじ部２３ｂが設
けられており、ねじ部２３ｂは連結部材２１にボルト３
７によって固着された絶縁部材２４に螺合している。図
４は蓋部材５を下降させた状態を示している。この状態
では連結部材２１はバネ部材３１によって下方に付勢さ
れてワーク載置部３ａに対して押さえつけられ、連結部
材２１は常に確実にワーク載置部３ａに当接する。この
とき、軸部材２３と連結部材２１との結合部には絶縁部
材２４が介在しているため、ワーク載置部３ａと蓋部材
５とは電気的に絶縁されている。これにより、プラズマ
処理時に蓋部材５と電極３の間に高周波電圧が印加され
る際に電気的短絡が発生することがない。

【００２２】図６は図１のＢＢ断面、すなわち基板押さ
え２８の断面を示している。連結部材２１の上面には、
良導体よりなるカギ状の保持部材３３がボルト３４によ
って固着されている。保持部材３３の上端部３３ａには
当接子３５が上下方向に摺動自在に装着されており、当
接子３５の球面状の下端部３５ａはバネ部材３６によっ
て下方に付勢されている。この付勢力により、基板４は
ワーク載置部３ａに対して押さえつけられる。基板押さ
えユニット７の位置調整に際しては、当接子３５が基板
４の当該辺の端部に位置するように位置設定される。そ
して当接子３５はワーク載置部３ａと連結部材２１、保
持部材３３を介して電気的に導通して同電位にあり、蓋
部材５とは絶縁部材２４によって電気的に絶縁されてい
る。

【００２３】このプラズマ処理装置は上記のように構成
されており、次に動作について説明する。まず、蓋部材
５が上昇した状態（図２参照）で、基板４をワーク載置
部３ａ上に載置する。次いで蓋部材５を下降させて処理
室６を閉状態にする。このとき、蓋部材５を下降させる
ことにより基板押さえユニット７が蓋部材５とともに下
降し、基板押さえ２８の当接子３５が基板４の各辺の縁
部をワーク載置部３ａに対して押さえつける。これによ
り、基板４はワーク載置部３ａに固定され、基板４とワ
ーク載置部３ａの上面との間に隙間を生じることがな
い。

【００２４】次に真空排気部１２を駆動して処理室６内
を真空排気し、次いでガス供給部１３を駆動して処理室
６内にプラズマ発生用のガスを供給する。この後、高周
波電源１４を駆動して電極２と蓋部材５との間に高周波
電圧を印加することにより、処理室６内にはプラズマ放
電が発生し、この結果発生したイオンや電子によって基
板４の表面はプラズマ処理される。このプラズマ処理に
おいて、プラズマ放電によって発生した熱によって基板
４や電極３の温度が上昇する。これにより、基板４はワ
ーク載置部３ａに対して相対的に熱膨張し変位する。

【００２５】このとき、基板４はワーク載置部３ａに押
さえつけられて固定されているため、基板４の熱膨張に
よって基板４の下面とワーク載置部３ａの上面との間に
隙間が発生することがない。このため隙間に起因する局
部放電が発生せず、ばらつきのない均一なプラズマ処理
を行うことができる。そして基板４の押さえつけは蓋部
材５を上昇させることにより自動的に解除される。この
ように、本発明によれば従来のプラズマ処理装置で基板
を押さえるために必要とされていた押さえ部材をその都
度駆動する専用の機構を必要とせず、簡単な機構で基板
の押さえつけ・押さえつけ解除を行うことができる。

【００２６】さらに、基板押さえ２８の当接子３５はワ
ーク載置部３ａと電気的に導通しているため、当接子３
５は常にワーク載置部３ａと同電位にある。このため当
接子３５の近傍で基板４の上面との間に局部放電が発生
しない。このため、従来基板を上面から押さえつける押
さえ機構を設けた場合に発生していた局部放電を防止し
て、均一なプラズマ処理を行うことができる。

【００２７】プラズマ処理を行う過程において、基板４
の種類が切り替わりサイズが異なる基板を処理対象とす
る場合には、段取り替え作業として押さえ手段の基板押
さえユニット７の位置調整を行う。この位置調整に際し
ては蓋部材５を起立姿勢にし、蓋部材５の下面に設けら
れたスケール２５の目盛りを目安にしながら基板押さえ
ユニット７の位置調整を行うことができるので、段取り
替え作業を効率的に行うことができる。さらに、段取り
替え作業に先立って従来のようにチャンバを分解する必
要がないので短時間で効率よく段取り替えができる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、真空処理が行われる密
閉空間を形成する蓋部材の下面に配置され、密閉空間が
形成された状態でワーク載置部に載置されたワークの上
面に当接してこのワークをワーク載置部に押さえつける
押さえ手段を備えたので、簡単な構造で広範囲なサイズ
のワークに対応でき、段取り替え作業の容易な真空処理
装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の真空処理装置の処理室
の断面図

【図２】本発明の一実施の形態の真空処理装置の処理室
の断面図

【図３】本発明の一実施の形態の真空処理装置の処理室
の蓋部材の下面図

【図４】本発明の一実施の形態の真空処理装置の処理室
内部の部分断面図

【図５】本発明の一実施の形態の真空処理装置の処理室
内部の部分断面図

【図６】本発明の一実施の形態の真空処理装置の処理室
内部の部分断面図

【図７】本発明の一実施の形態の真空処理装置の側面図

【符号の説明】 １ 基部 ３ 電極 ３ａ ワーク載置部 ４ 基板 ５ 蓋部材 ６ 処理室 ７、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ 基板押さえユニット １２ 真空排気部 １３ ガス供給部 １４ 高周波電源 ２５ スケール ２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ ボルト孔列 ２７ ボルト ２８ 基板押さえ ３５ 当接子

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G075 AA30 CA15 CA47 CA51 CA65 EB01 EC21 ED13 FB02 FC11 5F031 CA02 HA16 HA29 JA38 MA28 MA32 5F045 AA08 EB02 EC01 EH14 EM03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】減圧された密閉空間内にワークを載置して
   このワークに対して処理を行う真空処理装置であって、
   基部と、この基部の中央部に配置されワークが載置され
   るワーク載置部と、前記基部に密接することにより前記
   ワーク載置部を包含する密閉空間を形成する蓋部材と、
   前記密閉空間内にプラズマを発生させるプラズマ発生手
   段と、前記蓋部材の下面に配置され前記密閉空間が形成
   された状態で前記ワーク載置部に載置されたワークの上
   面に当接してこのワークをワーク載置部に押さえつける
   押さえ手段とを備えたことを特徴とする真空処理装置。
2. 【請求項２】前記押さえ手段の前記蓋部材への取り付け
   位置が調整自在であることを特徴とする請求項１記載の
   真空処理装置。
3. 【請求項３】前記押さえ手段の取り付け位置調整時の目
   安となる目印手段を前記蓋部材の下面に有することを特
   徴とする請求項１記載の真空処理装置。