JP2008218908A

JP2008218908A - 真空容器、耐圧容器及びそれらのシール方法

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Publication number: JP2008218908A
Application number: JP2007057571A
Authority: JP
Inventors: Shingo Deguchi; 新悟出口; Zenshi Tanaka; 善嗣田中
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2007-03-07
Filing date: 2007-03-07
Publication date: 2008-09-18
Anticipated expiration: 2027-03-07
Also published as: TW200849378A; JP5157199B2; CN101261933A; CN101261933B; KR101012958B1; TWI409877B; KR20080082503A

Abstract

【課題】周方向に分割されている環状の中間部材が介在する真空容器において、中間部材の分割部品間の隙間も含めて中間部材の内外の雰囲気を切り分けることができる真空容器を提供すること。
【解決手段】中間部材に沿って環状に形成されると共に当該中間部材と前記第１の部材との間を気密に塞ぐためにこれらの間に押圧された状態で介在する弾性体よりなる環状の第１のシール部と、前記中間部材に沿って環状に形成されると共に当該中間部材と前記第２の部材との間を気密に塞ぐためにこれらの間に押圧された状態で介在する弾性体よりなる環状の第２のシール部と、互いに隣接する前記分割部品の間を気密に塞ぐために、前記中間部材に沿って環状に形成され、一方の周縁及び他方の周縁が夫々第１のシール部及び第２のシール部に密着するシート部と、を備えるように真空容器を構成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、周方向に分割されている環状の中間部材が介在し、その内側空間及び外側空間の一方が大気雰囲気、他方が真空雰囲気であり、これら両雰囲気を気密に切り分けるシール構造に特徴をもった真空容器、耐圧容器及びそれらのシール方法に関する。

例えばＦＰＤ(Flat Panel Display)基板の表面に回路パターンを形成する工程が含まれ、その工程においてはエッチングやスパッタリング、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）などのプラズマ処理が基板に施される。このようなプラズマ処理を行う装置としては例えば平行平板プラズマ処理装置が挙げられる。

この種のプラズマ処理装置は、処理容器内の処理空間に下部電極を構成する載置台と、その載置台の上部に平行に設けられ、処理ガスの供給孔を備えた上部電極と、を備えている。そして基板処理時には処理空間が真空引きされると共に前記ガス供給孔を介して処理ガスが処理容器内に供給され、処理空間が所定の圧力になると、上部電極に高周波が印加されて、これら上部電極と下部電極と間に電界が形成される。この電界により形成された処理ガスのプラズマにより前記載置台上の基板に処理が施される。

図１３は、そのプラズマ処理装置の一例である縦断側面を示したものである。このプラズマ処理装置１は接地された処理容器１１を備えており、処理容器１１は処理容器本体１１ａ及び上蓋１１ｂにより構成される。図中１１ｃは、ゲートバルブであり、図中１１ｄ、１１ｅは処理容器１１内を気密にするためのＯリングである。図中１２は基板Ｂの載置台を構成する下部電極であり、プラズマ発生用の高周波電源１３に電気的に接続されている。下部電極１２は額縁状のスペーサ（中間部材）１４を介して処理容器１１の底板上に設けられており、このスペーサ１４はテフロン（登録商標）などの絶縁部材により構成されることで、下部電極１２は処理容器１１から電気的に浮いている。

下部電極１２の上方には平板状の上部電極１５が設けられており、角板状の上部電極ベース１６に支持されている。上部電極１５及び上部電極ベース１６は例えばアルミニウムにより構成されている。図中１６ａは処理ガスの拡散空間であり、上部電極１５と上部電極ベース１６下面に横方向に分散して設けられて形成された凹部とにより形成されている。上部電極ベース１６は、額縁状のスペーサ（中間部材）１７を介して処理容器１１の天井部に支持されており、前記スペーサ１７は、処理容器１１から上部電極１５を電気的に浮かせるためにスペーサ１４同様に絶縁部材により構成されている。上部電極ベース１６、スペーサ１７及び処理容器１１の天井部により構成されている上部空間１７ａにはガス供給源１８及び前記拡散空間１６ａに接続されたガス供給管１８ａが配設されており、ガス供給源１８から拡散空間１６ａにガス供給管１８ａを介して処理ガスが供給されると、その処理ガスは上部電極１５に設けられたガス供給孔１５ａを介して前記基板Ｂ上の処理空間Ｓに供給される。

ところで通常、高周波電源１３は大気雰囲気中に設けられるため、下部電極１２、スペーサ１４及び処理容器１１の底板により囲まれる下部空間１４ａが、大気雰囲気として構成される場合があり、その場合、処理空間Ｓは、その真空度を保てるように下部空間１４ａから区画される必要がある。

従来は、処理空間Ｓと下部空間１４ａとの区画を行うためにスペーサ１４は継ぎ目や隙間などが設けられない一体的に形成された、つまり一体形状のものが用いられており、そして図１４に示すようにＯリング１０，１０を介して下部電極１２と処理容器１１の底面でスペーサ１４を挟むように構成していた。図中１０ａは、Ｏリング１０をガイドするためにスペーサ１４の形状に沿って設けられた溝である。

ところでＦＰＤ基板の大型化が進み、それに伴ってこのようなプラズマ処理装置も大型化しており、スペーサ１４も従来よりも大型のものが必要になっている。しかしそのように大型化したそのスペーサ１４を製造するにあたり、その寸法に合わせて一体的に絶縁部材を形成することが難しくなってきており、またその形成した絶縁部材を加工できる加工機も制限されることから、そのように大型化したスペーサ１４を製造することが困難になってきている。

また通常、ガス供給源１８も処理容器１１の外の大気雰囲気中に設けられるため、スペーサ１７及び上部電極ベース１６に囲まれる上部空間１７ａが大気雰囲気となるように構成される場合がある。この場合においても処理空間Ｓが、その真空度が保たれるように上部空間１７ａから区画されるために、スペーサ１７は、スペーサ１４と同様に一体成形である必要があり、当該スペーサ１７は処理容器１１の天井面と上部電極ベース１６との間にＯリング１０，１０を介して挟まるように構成されていたが、装置の大型化に伴って大型のものが必要になってきた結果として、その製造が困難になっているという問題が生じていた。

本発明は、上記のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、周方向に分割されている環状の中間部材が介在し、その内側空間及び外側空間の一方が大気雰囲気、他方が真空雰囲気である真空容器において、中間部材の分割部品間の隙間も含めて中間部材の内外の雰囲気を切り分ける（気密にシールする）ことができる真空容器、耐圧容器及びそれらのシール方法を提供することにある。

本発明の真空容器は、一面側及び他面側が夫々第１の部材及び第２の部材に密着してこれら部材の間に介在し、周方向に分割された複数の分割部品からなる中間部材を備え、この中間部材で囲まれている内側空間及び当該中間部材の外側空間のうちの一方が大気雰囲気、他方が真空雰囲気である真空容器において、
前記中間部材に沿って環状に形成されると共に当該中間部材と前記第１の部材との間を気密に塞ぐためにこれらの間に押圧された状態で介在する弾性体よりなる環状の第１のシール部と、
前記中間部材に沿って環状に形成されると共に当該中間部材と前記第２の部材との間を気密に塞ぐためにこれらの間に押圧された状態で介在する弾性体よりなる環状の第２のシール部と、
互いに隣接する前記分割部品の間を気密に塞ぐために、前記中間部材に沿って環状に形成され、一方の周縁及び他方の周縁が夫々第１のシール部及び第２のシール部に密着するシート部と、を備え、
前記シート部は、大気雰囲気側に設けられるか、または前記中間部材が内側部分と外側部分とに分割されていてその間に設けられていることを特徴とする。

前記第１の部材は容器本体の壁部であり、前記中間部材は、前記壁部に形成された開口部を囲むように設けられていてもよく、この場合、例えば前記中間部材で囲まれている内側空間が大気雰囲気であり、前記第２の部材は、真空容器内にてプラズマを発生させるための電極であり、前記中間部材はこの電極を前記容器本体の壁部に対して絶縁するための絶縁材により構成されている。またこの場合、前記電極は、フラットパネルディスプレイ用のガラス基板をプラズマ処理するための平行平板型プラズマ装置の電極であってもよい。

例えば、前記第１の部材及び中間部材が互いに対向する面の少なくとも一方には、第１のシール部が嵌合する溝部が設けられ、また前記第２の部材及び中間部材が互いに対向する面の少なくとも一方には、第２のシール部が嵌合する溝部が設けられていてもよく、また例えば前記シート部と第１のシール部及び第２のシール部とは一体的に形成されている。

本発明の耐圧容器は、一面側及び他面側が夫々第１の部材及び第２の部材に密着してこれら部材の間に介在し、周方向に分割された複数の分割部品からなる中間部材を備え、この中間部材で囲まれている内側空間及び当該中間部材の外側空間のうちの一方が第１の圧力である第１の雰囲気、他方が第１の圧力よりも低い第２の圧力である第２の雰囲気をなす耐圧容器において、
前記中間部材に沿って環状に形成されると共に当該中間部材と前記第１の部材との間を気密に塞ぐためにこれらの間に押圧された状態で介在する弾性体よりなる環状の第１のシール部と、
前記中間部材に沿って環状に形成されると共に当該中間部材と前記第２の部材との間を気密に塞ぐためにこれらの間に押圧された状態で介在する弾性体よりなる環状の第２のシール部と、
互いに隣接する前記分割部品の間を気密に塞ぐために、前記中間部材に沿って環状に形成され、一方の周縁及び他方の周縁が夫々第１のシール部及び第２のシール部に密着するシート部と、を備え、
前記シート部は、前記第１の雰囲気側に設けられるか、または前記中間部材が内側部分と外側部分とに分割されていてその間に設けられていることを特徴とする。

本発明の真空容器のシール方法は、一面側及び他面側が夫々第１の部材及び第２の部材に密着してこれら部材の間に介在し、周方向に分割された複数の分割部品からなる中間部材を備え、この中間部材で囲まれている内側空間及び当該中間部材の外側空間のうちの一方が大気雰囲気、他方が真空雰囲気である真空容器に用いられるシール方法において、
前記中間部材に沿って環状に形成された弾性体よりなる環状の第１のシール部を当該中間部材と前記第１の部材との間に押圧された状態で介在させることによりこれらの間を気密に塞ぐ工程と、
前記中間部材に沿って環状に形成された弾性体よりなる環状の第２のシール部を当該中間部材と前記第２の部材との間に押圧された状態で介在させることによりこれらの間を気密に塞ぐ工程と、
前記中間部材に沿って環状に形成されたシート部を、一方の周縁及び他方の周縁を夫々第１のシール部及び第２のシール部に密着させることにより、互いに隣接する前記分割部品の間を気密に塞ぐ工程と、
を備え、
前記シート部は、前記大気雰囲気側に設けられるか、または前記中間部材が内側部分と外側部分とに分割されていてその間に設けられていることを特徴とする。

本発明の耐圧容器のシール方法は、一面側及び他面側が夫々第１の部材及び第２の部材に密着してこれら部材の間に介在し、周方向に分割された複数の分割部品からなる中間部材を備え、この中間部材で囲まれている内側空間及び当該中間部材の外側空間のうちの一方が第１の圧力である第１の雰囲気、他方が第１の圧力よりも低い第２の圧力である第２の雰囲気をなす耐圧容器に用いられるシール方法において、
前記中間部材に沿って環状に形成された弾性体よりなる環状の第１のシール部を当該中間部材と前記第１の部材との間に押圧された状態で介在させることによりこれらの間を気密に塞ぐ工程と、
前記中間部材に沿って環状に形成された弾性体よりなる環状の第２のシール部を当該中間部材と前記第２の部材との間に押圧された状態で介在させることによりこれらの間を気密に塞ぐ工程と、
前記中間部材に沿って環状に形成されたシート部を、一方の周縁及び他方の周縁を夫々第１のシール部及び第２のシール部に密着させることにより、互いに隣接する前記分割部品の間を気密に塞ぐ工程と、
を備え、
前記シート部は、前記第１の雰囲気側に設けられるか、または前記中間部材が内側部分と外側部分とに分割されていてその間に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、第１の部材及び第２の部材間に介在する中間部材を備え、中間部材で囲まれている内側空間及び外側空間の雰囲気を切り分けるにあたって、中間部材の両面を、当該中間部材に沿って環状に形成された第１のシール部及び第２のシール部により夫々シールすると共に、中間部材に沿って環状に形成され、一方の周縁及び他方の周縁が夫々第１のシール部及び第２のシール部に密着するシート部を設けているため、中間部材が周方向に分割されていても、それらの隙間においても大気雰囲気と真空雰囲気とを容易にかつ確実に切り分けることができる。このため、中間部材が周方向に分割されている構造を採用できることから、中間部材が大型であっても、分割部品の組み合わせとして製造することができる。例えばＦＰＤ基板が大型化していることから、プラズマ処理装置の電極を容器本体から電気的に絶縁するための中間部材である絶縁材を電極と容器本体の壁部との間に介在させる場合に、この絶縁材を分割して構成できることから製造が容易になる効果がある。
また他の発明によれば、中間部材が周方向に分割されていても、それらの隙間において第１の圧力である第１の雰囲気と第１の圧力よりも低い第２の圧力である第２の雰囲気とを容易にかつ確実に切り分けることができる。従って同様に中間部材が周方向に分割されている構造を採用でき、中間部材が大型であっても、分割部品の組み合わせとして製造することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明の真空容器をＦＰＤ基板Ｂに対してエッチング処理を行うプラズマ処理装置に適用した例について、図１を参照しながら説明する。図１のプラズマ処理装置２は、基板Ｂに対してエッチング処理を施すための接地された、角筒形の処理容器２１を備えており、この処理容器２１は特許請求の範囲における真空容器に相当する。処理容器２１は、平面形状が四角形状に構成されたアルミニウムからなり、天井部が開口した容器本体２１Ａと、この容器本体２１Ａの天井開口部を塞ぐように設けられた上蓋２１Ｂと、を備えている。これら容器本体２１Ａと上蓋２１Ｂは、処理容器２１内の処理空間Ｓの気密性を保つためにＯリング２２ａを介して接合されている。また容器本体２１Ａの側壁には基板Ｂの搬送口２２が開口しており、ゲートバルブＧにより開閉自在に構成されている。図中２２ｂは、ゲートバルブＧが閉じた状態で処理空間Ｓの気密性を保つためのＯリングである。

容器本体２１Ａを構成する底板２３上には、基板Ｂの載置部をなす角型の載置台３が設けられている。図２及び図３も参照しながら説明すると、この載置台３は、プラズマを形成するための下部電極３１と、カバー３２と、下部電極３１を底板２３上に支持する中間部材であるスペーサ３３と、パッキン３６（図２では便宜上記載していない）と、を備えており、下部電極３１は角板状に形成され、その周縁部には当該下部電極３１の辺に沿うように段差３１ａが形成されている。カバー３２は、下部電極３１及びスペーサ３３の側周を囲むようにループ状に形成されており、その上部は内側へ向かい下部電極３１の段差３１ａを覆うフランジとして形成され、下部電極３１の上面と、このカバー３２のフランジの上面とは平坦面をなし、基板Ｂの載置面を構成している。なお基板Ｂは、例えば一辺が２２００ｍｍ、他辺が２５００ｍｍ程度の大きさの角型に形成されている。

スペーサ３３は例えばテフロン（登録商標）などの絶縁部材により構成され、下部電極３１の辺に沿った角ループ状に形成されており、このスペーサ３３と前記カバー３２とにより下部電極３１が処理容器２１から電気的に十分に浮いた状態になっている。図２に示すようにスペーサ３３は、下部電極３１の中央下方に開口された孔２４及びその孔２４の周囲に開口した孔２５を囲むように、底板２３上に設けられている。またスペーサ３３の上面には、当該スペーサ３３の形状に沿ったループ状の溝３４が形成されている。スペーサ３３はリングの角部を構成するＬ字型の４つのスペーサ部品３３Ａと、リングのそれ以外の部分を構成する直線型の４つのスペーサ部品３３Ｂとにより構成されており、スペーサ部品３３Ａ、３３Ｂは自在に接続及び分割できるように構成されている。

図１に戻って、下部電極３１の中心部には導電路４１の一端が接続され、この導電路４１の他端は、処理容器２１の底板２３の孔２４を介して処理容器２１の外へ引き出され、整合器４２ａを介して例えば１３．５６ＭＨｚのプラズマ発生用の高周波電源４２に接続されている。

底板２３の孔２５は、下方側が拡径されて段部を形成しており、その孔２５には底板２３の下面側から下部電極３１を支持すると共に底板上に固着させるための筒状の固着用部材４３が挿入されている。固着用部材４３の下方には前記段部に対応するようにフランジが形成されている。また前記下部電極３１の下面において固着用部材４３の孔４４に対応する位置に孔３１ｂが設けられ、孔３１ｂの周面にはネジが切られている。そして孔３１ｂに形成されたネジに対応する棒ネジ４５が底板２３の下面側から孔４４を貫通して、孔３１ｂに挿入されることで下部電極３１は底板２３上に固着されている。

続いて載置台３の角部の分解斜視図である図４も参照しながら説明する。この図４に示すように処理容器２１の底板２３の表面にはスペーサ３３の形状に対応したループ状の溝２６が形成されており、また下部電極３１の下面にはスペーサ３３の溝３４に対応し、互いに重なるようにループ状の溝３５が形成されている。

また処理容器２１のスペーサ３３に囲まれる内側領域にはシール部材であるパッキン３６が設けられている。このパッキン３６は、一体成形された、例えばフレキシブルで弾性を有するループ状のシートが外方に向けて折り曲げられ、その縦断面が外方に向けて開口したコ字型状になるように形成されたものであり、その断面のコ字型の両縁部は、後述するように既述の各溝２６，３４，３５に嵌め込まれるように上下に膨らんだシール部３７，３８を構成している。なおパッキン３６の材質としては、例えばゴムや樹脂などが用いられ、例えば布のような可撓性の材質を用いてもよいし、この実施形態のように形状が固定される板状体を用いてもよい。図３に示すようにパッキン３６は処理容器２１の底板２３の孔２４，２５を囲むように構成されている。

図４を参照しながら載置台３の製造方法について説明すると、先ずパッキン３６の下側のシール部３８を処理容器２１の底板２３の溝２６に嵌入させ、次いでスペーサ部品３３Ａ及び３３Ｂを接続し、スペーサ３３を形成して、そのスペーサ３３を前記底板２３上に載せる。続いてスペーサ３３の溝３４にパッキン３６の上側のシール部３７を嵌入させ、然る後、下部電極３１の下面の溝３５とスペーサ３３の上面の溝３４とが重なるように下部電極３１をスペーサ３３上に載せる。続いて固着用部材４３を孔２５に挿入して、棒ネジ４５により下部電極３１を底板２３に固着させる。

図５は、このときの載置台３の縦断側面を示しており、底板２３とスペーサ３３との間に介在するシール部３８及びスペーサ３３と下部電極３１との間に介在するシール部３７が押圧されるように棒ネジ４５が締められることで、シール部３８がその復元力により底板２３及びスペーサ３３に密着すると共にシール部３７がその復元力によりスペーサ３３及び下部電極に密着して、底板２３とスペーサ３３との隙間及びスペーサ３３と下部電極３１との隙間がシールされる。つまりシール部３７，３８は従来のＯリングに相当するものであり、パッキン３６は、２つのＯリングとそれらの間に設けられた１枚のシート部とが一体的に形成されているものと見ることができる。このようにシールが行われることにより、スペーサ３３が分割された構成であっても、大気雰囲気として構成された、パッキン３６、下部電極３１及び底板２３に囲まれる下部空間３Ａから処理空間Ｓが、区画され、当該処理空間Ｓが真空引きされたときに、その真空度が維持される。シールされた後、下部電極３１及びスペーサ３３の周囲にカバー３２が取り付けられ、載置台３が製造される。

図１に戻って、載置台３を囲むように処理容器２１の底板２３には排気口５１が開口しており、排気口５１は排気路５２を介して、例えば真空ポンプよりなる真空排気手段５３が接続されている。この真空排気手段５３により処理空間Ｓが真空排気されて、当該処理空間Ｓが所望の真空度に維持されるように構成されている。

載置台３の上方において、処理容器２１の天井の下面には凹部が形成され、その凹部に埋め込まれるように載置台３上の基板Ｂに処理ガスを供給するための上部ガス供給機構６が設けられている。上部ガス供給機構６は、載置台３の表面と対向するように設けられた上部電極６１と、その上部電極６１を支持する上部電極ベース６２と、スペーサ６３及び絶縁部材６５を備えている。上部電極６１は例えばアルミニウムにより角型の平板として構成されており、多数のガス供給孔６１ａが分散してその厚さ方向に穿孔されている。上部電極ベース６２は、上部電極６１に対応する大きさを有する角板状に形成されており、その下面には例えば横方向に複数の凹部が形成されており、各凹部は前記上部電極６１にカバーされることで、処理ガスの拡散空間６２ａが形成されている。

上部電極ベース６２は、例えばアルミニウムにより構成されており、当該上部電極ベース６２の周縁部上に設けられた角型のループ状のスペーサ６３を介して処理容器２１の天井に取り付けられている。このスペーサ６３は載置台３のスペーサ３３と同様に構成されており、スペーサ３３のスペーサ部品３３Ａに対応するスペーサ部品６３Ａとスペーサ部品３３Ｂに対応するスペーサ部品６３Ｂとに分割自在に構成されている。スペーサ６３はスペーサ３３と同様にテフロン（登録商標）などの絶縁部材により構成されており、また上部電極６１、上部電極ベース６２及びスペーサ６３の側周を囲うようにループ状の絶縁部材６５が設けられている。この絶縁部材６５及びスペーサ６３により上部電極ベース６２及び上部電極６１が処理容器２１から電気的に十分に浮いた状態になっている。

図６は処理容器２１のスペーサ６３及びその周囲の構成を示した分解斜視図であり、この図に示すように上部電極ベース６２の上面、処理容器２１の天井下面にはスペーサ６３の形状に対応するように夫々溝６２ｂ，２７が形成されている。またスペーサ６３の上面にはスペーサ３３の溝３４に対応する溝６４が形成されている。また図中６６はパッキンであり、載置台３のパッキン３６と同様に構成され、シール部３７，３８に夫々対応するシール部６７，６８を備えている。

シール部６８が上部電極ベース６２の溝６２ｂに嵌め込まれて上部電極ベース６２とスペーサ６３との間に挟まれると共にシール部６７が溝６４，２７に嵌め込まれるようにスペーサ６３と処理容器２１の天井とに挟まれ、シール部６７，６８が押圧されるように構成されることで、各シール部６７，６８の復元力により上部電極ベース６２とスペーサ６３との間の隙間及びスペーサ６３と処理容器２１の天井との間の隙間がシールされる。

パッキン６６は処理容器２１の天井中央に開口した孔２８を囲むように設けられている。このように構成されることで、スペーサ６３が分割された構成であっても、上部電極ベース６２、パッキン６６及び処理容器２１の天井に囲まれ、大気雰囲気として構成される上部空間６Ａから処理空間Ｓが区画され、当該処理空間Ｓが真空引きされたときに、その真空度が維持される。

図１に戻って上部電極ベース６２の各拡散空間６２ａにはガス供給管６９の一端が接続されている。ガス供給管６９の他端は互いに合流し、前記空間６Ａ及び孔２８を介して、処理容器２１外へ引き出されており、そして引き出されたガス供給管６９の他端は処理ガス供給源６０に接続されている。また上部電極ベース６２には導電路４６の一端が接続されており、この導電路４６の他端は孔２８を介して処理容器２１の外に引き出され、インピーダンス調整機構４７に接続されている。インピーダンス調整機構４７は容量成分を含み、処理容器２１内に均一なプラズマを発生させる役割を有する。

次にプラズマエッチング装置２の処理動作について説明する。ゲートバルブＧを開いて、不図示の搬送機構により基板Ｂが処理容器２１内に搬入され、載置台３上に載置されると、ゲートバルブＧが閉じられ、真空排気手段５３により処理空間Ｓが排気され、真空雰囲気となる。このときパッキン３６，６６により夫々シーリングされているため下部電極３１下の下部空間３Ａ及び上部電極ベース６２上の上部空間６Ａは大気雰囲気に維持される。真空引きが開始されると、処理ガス供給源６０からガス供給管６９を介して拡散空間６２ａに処理ガス例えばＣｌ2、ＳＦ6、ＣＦ4などのハロゲン系ガスが供給され、処理容器２１内が所定の圧力に維持される。

然る後、高周波電源４２により載置台３、上部電極６１間に高周波電力を供給して処理ガスをプラズマ化し、そのプラズマにより基板Ｂに対するエッチング処理が行われる。エッチング処理終了後、高周波電力の供給及び処理ガスの供給が停止し、基板Ｂは不図示の搬送機構により処理容器２１の外へ搬出される。

この実施形態によればスペーサ３３と下部電極３１、処理容器２１の底板２３との間が夫々パッキン３６のシール部３７，３８でシールされる。そしてスペーサ３３は分割されているので、その分割された部品であるスペーサ部品３３Ａ，３３Ｂの間には隙間があるが、この隙間はパッキン３６のシート部により塞がれているので、処理容器２１内の処理空間Ｓが、パッキン３６と下部電極３１とに囲まれた、大気雰囲気である下部空間３Ａから区画され、処理空間Ｓが真空引きされたときにその処理空間Ｓの真空度が維持される。従ってスペーサ３３を各スペーサ部品３３Ａ，３３Ｂごとに製造することができるので、製造するために必要な材料の寸法が小さく抑えられるため、加工機によりその材料からの製造が制限されることが抑えられる。その結果として、このようなスペーサ３３の製造が容易になる。また材料の寸法が小さく抑えられることで、用いられる材質の選定の幅が広がる。

またスペーサ６３についてもスペーサ３３と同様にスペーサ部品６３Ａ，６３Ｂに分割されているが、これら部品間の隙間はパッキン６６により塞がれているので処理空間Ｓが、大気雰囲気である上部空間６Ａから区画され、処理空間Ｓが真空引きされたときにその真空度が維持される。従ってスペーサ部品６３は、各スペーサ部品６３Ａ，６３Ｂごとに製造することができるので、製造するために必要な材料の寸法が小さく抑えられ、スペーサ６３の製造が容易になり、また材料の寸法が小さく抑えられることで、用いられる材質の選定の幅が広がる。

なお上記実施形態において各スペーサ３３，６３の分割数、分割形状は上記の例に限られない。またスペーサ３３，６３のいずれか一方を背景技術の欄で示したように一体形状のものとしてもよい。

続いて図７を参照しながら、下部電極３１の下方の下部空間３Ａをシールするためのパッキン及びスペーサの他の構成例について説明する。図７はこれらのパッキン及びスペーサが適用された載置台の分解斜視図であり、図中のパッキン７１はパッキン３６と同様の材質によりループ状に構成されているが、パッキン３６と異なりコ字型に折り曲げられておらず、上下に伸長するように形成されており、その上下端はシール部３７，３８に夫々対応するシール部７２，７３として構成されている。

またこの載置台は矩形のブロック状に形成された多数のスペーサ部品７４Ａ及びスペーサ部品７５Ａを備えている。スペーサ部品７４Ａ，７５Ａは夫々ループ状に配列され、スペーサ部品７４Ａ同士、スペーサ部品７５Ａ同士で互いに分割及び接続自在に構成されており、接続されることで角型のループ状のスペーサ７４，７５が形成される。図８は底板２３上に取り付けられたスペーサ７４，７５を上から見た状態を示しており、この図に示すようにスペーサ７４，７５は各々異なる径を有し、パッキン７１を外周側、内周側から夫々挟むように形成されている。ここでは説明の便宜上スペーサ７４，７５と分けているが、これはスペーサを内側部分と外側部分とに分割した構造と見ることができる。

また図９は底板２３上に取り付けられたスペーサ７４，７５、パッキン７１及び下部電極３１の縦断面を示しており、この図に示すようにスペーサ７４，７５の高さは、パッキン７１を支持すると共に下部電極３１を支持できるように、パッキン７１の高さに対応するように構成されている。

図９に示すように載置台を構成する各部が底板２３上に取り付けられると、シール部７２が押圧され、その復元力によりスペーサ７４，７５の上側角部及び溝３５内に密着する。同じくシール部７３が押圧され、その復元力によりスペーサ７４，７５の下側角部及び溝２６内に密着し、下部空間３Ａから処理空間Ｓが区画される。このような構成においても分割された部材によりスペーサを構成しているため、上記の実施形態と同様の効果が得られる。

続いて図１０を参照しながら、さらに他の下部空間３Ａをシールするための構成例について説明する。この構成例における載置台は、スペーサ３３と略同様に構成されたループ状のスペーサ８１を備えており、スペーサ３３のスペーサ部品３３Ａに対応するスペーサ部品８１Ａとスペーサ部品３３Ｂに対応するスペーサ部品８１Ｂとに分割自在に構成されるが、その上面に溝が形成されていない。また、前記載置台はパッキン３６と略同様に縦断面がコ字型になるように構成されたパッキン８２を備えているが、パッキン８２の先端にはパッキン３６のようにシール部が設けられておらず、その代わりに前記載置台にはそのシール部に対応する、パッキン８２とは別体のＯリング（樹脂製のループ状のシール部材）８３，８４が設けられている。Ｏリング８３，８４の材質としては例えばパッキン３６を構成する材質として挙げたものが用いられる。

図１１に示すようにＯリング８３，８４を下部電極３１の溝３５、底板２３の溝２６に夫々嵌入させ、それら下部電極３１及び底板２３によりスペーサ８１を間に挟んだパッキン８２を上下から挟むことで、Ｏリング８３を下部電極３１及びパッキン８２に密着させると共にＯリング８４を底板２３及びパッキン８２に密着させて、下部空間３Ａから処理空間Ｓを区画する。このような構成においても分割された部材によりスペーサ８１を構成しているため、上記の実施形態と同様の効果が得られる。なお上記パッキン８２を構成する材質は、パッキン３６を構成する材質として挙げたゴムや樹脂が用いられる。

図７及び図１０に示したスペーサ及びパッキンの構造は上部空間６Ａをシールするものとしても適用することができる。

上述の実施形態においては中間部材の内側が大気雰囲気、外側が真空雰囲気として夫々構成される例を示したが、本発明の真空容器は、中間部材の内側を真空雰囲気、外側を大気雰囲気として夫々構成する場合にも適用できる。図１２（ａ）、（ｂ）はそのような真空容器９を示したものであり、当該真空容器９は、下側が開口した第１の部材９１、上側が開口した第２の部材９２、４分割されたループ状の中間部材９３及びパッキン９４（図１２（ａ）では便宜上省略している）により構成されている。パッキン９４はパッキン３６と同様に構成されているが、図１２（ｂ）に示すようにパッキン３６と異なり、その縦断面が内側に開口したコ字型になるように形成されており、パッキン９４のシール部９５が第１の部材９１と中間部材９３との間をシールすると共にパッキン９４のシール部９６が第２の部材９２と中間部材９３との間をシールすることで、真空容器９内が容器９外部の大気雰囲気から区画され、真空雰囲気となるように構成されている。このような実施形態においても中間部材９３を製造するにあたり、分割された各部分ごとに製造することができるので、中間部材９３を製造するために必要な材料の寸法が小さく抑えられる。

図１２（ｃ）には、例えば内側空間が陽圧とされる耐圧容器９０を示している。この耐圧容器９０は前記真空容器９と同様に構成され、第１の部材９１、第２の部材９２、中間部材９３を備えており、この場合、前記パッキン９４に対応するパッキン９７は中間部材９３を耐圧容器９０内側より取り囲むように設置され、その縦断面は外側に開口したコ字型となる。図中９８は、第１の部材９１、中間部材９３及び第２の部材９２を互いに固着する止め部である。このように耐圧容器を構成した場合も、上記のように真空容器を構成した場合と同様の効果が得られる。

本発明の実施の形態に係るプラズマエッチング装置の縦断面図である。前記プラズマエッチング装置に設けられた載置台の分解斜視図である。前記載置台を構成するスペーサ及びパッキンの斜視図である。前記載置台における下部空間を構成する各部の分解斜視図である。前記下方空間を構成する各部の縦断側面図である。前記プラズマエッチング装置に設けられる上部空間を構成する各部の分解斜視図である。前記下方空間を構成する各部の他の構成例を示した分解斜視図である。前記下方空間を構成するスペーサの上面図である。前記上部ガス供給機構を構成する上部電極ベース及び上部電極の下側斜視図である。前記下方空間を構成する各部のさらに他の構成例を示した分解斜視図である。前記下方空間を構成する各部の縦断側面図である。本発明の真空容器及び耐圧容器の構成を示した説明図である。従来のプラズマエッチング装置の縦断面図である。前記プラズマエッチング装置に設けられる載置台を構成する各部の分解斜視図である。

符号の説明

Ｂ基板
２１処理容器
２５底板
３載置台
３１下部電極
３３スペーサ
３３Ａ，３３Ｂスペーサ部品
３６パッキン
３７，３８シール部

Claims

一面側及び他面側が夫々第１の部材及び第２の部材に密着してこれら部材の間に介在し、周方向に分割された複数の分割部品からなる中間部材を備え、この中間部材で囲まれている内側空間及び当該中間部材の外側空間のうちの一方が大気雰囲気、他方が真空雰囲気である真空容器において、
前記中間部材に沿って環状に形成されると共に当該中間部材と前記第１の部材との間を気密に塞ぐためにこれらの間に押圧された状態で介在する弾性体よりなる環状の第１のシール部と、
前記中間部材に沿って環状に形成されると共に当該中間部材と前記第２の部材との間を気密に塞ぐためにこれらの間に押圧された状態で介在する弾性体よりなる環状の第２のシール部と、
互いに隣接する前記分割部品の間を気密に塞ぐために、前記中間部材に沿って環状に形成され、一方の周縁及び他方の周縁が夫々第１のシール部及び第２のシール部に密着するシート部と、を備え、
前記シート部は、大気雰囲気側に設けられるか、または前記中間部材が内側部分と外側部分とに分割されていてその間に設けられていることを特徴とする真空容器。
前記第１の部材は容器本体の壁部であり、
前記中間部材は、前記壁部に形成された開口部を囲むように設けられていることを特徴とする請求項１記載の真空容器。
前記中間部材で囲まれている内側空間が大気雰囲気であり、
前記第２の部材は、真空容器内にてプラズマを発生させるための電極であり、
前記中間部材はこの電極を前記容器本体の壁部に対して絶縁するための絶縁材により構成されていることを特徴とする請求項２記載の真空容器。
前記電極は、フラットパネルディスプレイ用のガラス基板をプラズマ処理するための平行平板型プラズマ装置の電極であることを特徴とする請求項３記載の真空容器。
前記第１の部材及び中間部材が互いに対向する面の少なくとも一方には、第１のシール部が嵌合する溝部が設けられ、また前記第２の部材及び中間部材が互いに対向する面の少なくとも一方には、第２のシール部が嵌合する溝部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記載の真空容器。
前記シート部と第１のシール部及び第２のシール部とは一体的に形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一に記載の真空容器。
一面側及び他面側が夫々第１の部材及び第２の部材に密着してこれら部材の間に介在し、周方向に分割された複数の分割部品からなる中間部材を備え、この中間部材で囲まれている内側空間及び当該中間部材の外側空間のうちの一方が第１の圧力である第１の雰囲気、他方が第１の圧力よりも低い第２の圧力である第２の雰囲気をなす耐圧容器において、
前記中間部材に沿って環状に形成されると共に当該中間部材と前記第１の部材との間を気密に塞ぐためにこれらの間に押圧された状態で介在する弾性体よりなる環状の第１のシール部と、
前記中間部材に沿って環状に形成されると共に当該中間部材と前記第２の部材との間を気密に塞ぐためにこれらの間に押圧された状態で介在する弾性体よりなる環状の第２のシール部と、
互いに隣接する前記分割部品の間を気密に塞ぐために、前記中間部材に沿って環状に形成され、一方の周縁及び他方の周縁が夫々第１のシール部及び第２のシール部に密着するシート部と、を備え、
前記シート部は、前記第１の雰囲気側に設けられるか、または前記中間部材が内側部分と外側部分とに分割されていてその間に設けられていることを特徴とする耐圧容器。
一面側及び他面側が夫々第１の部材及び第２の部材に密着してこれら部材の間に介在し、周方向に分割された複数の分割部品からなる中間部材を備え、この中間部材で囲まれている内側空間及び当該中間部材の外側空間のうちの一方が大気雰囲気、他方が真空雰囲気である真空容器に用いられるシール方法において、
前記中間部材に沿って環状に形成された弾性体よりなる環状の第１のシール部を当該中間部材と前記第１の部材との間に押圧された状態で介在させることによりこれらの間を気密に塞ぐ工程と、
前記中間部材に沿って環状に形成された弾性体よりなる環状の第２のシール部を当該中間部材と前記第２の部材との間に押圧された状態で介在させることによりこれらの間を気密に塞ぐ工程と、
前記中間部材に沿って環状に形成されたシート部を、一方の周縁及び他方の周縁を夫々第１のシール部及び第２のシール部に密着させることにより、互いに隣接する前記分割部品の間を気密に塞ぐ工程と、
を備え、
前記シート部は、前記大気雰囲気側に設けられるか、または前記中間部材が内側部分と外側部分とに分割されていてその間に設けられていることを特徴とする真空容器のシール方法。
一面側及び他面側が夫々第１の部材及び第２の部材に密着してこれら部材の間に介在し、周方向に分割された複数の分割部品からなる中間部材を備え、この中間部材で囲まれている内側空間及び当該中間部材の外側空間のうちの一方が第１の圧力である第１の雰囲気、他方が第１の圧力よりも低い第２の圧力である第２の雰囲気をなす耐圧容器に用いられるシール方法において、
前記中間部材に沿って環状に形成された弾性体よりなる環状の第１のシール部を当該中間部材と前記第１の部材との間に押圧された状態で介在させることによりこれらの間を気密に塞ぐ工程と、
前記中間部材に沿って環状に形成された弾性体よりなる環状の第２のシール部を当該中間部材と前記第２の部材との間に押圧された状態で介在させることによりこれらの間を気密に塞ぐ工程と、
前記中間部材に沿って環状に形成されたシート部を、一方の周縁及び他方の周縁を夫々第１のシール部及び第２のシール部に密着させることにより、互いに隣接する前記分割部品の間を気密に塞ぐ工程と、
を備え、
前記シート部は、前記第１の雰囲気側に設けられるか、または前記中間部材が内側部分と外側部分とに分割されていてその間に設けられていることを特徴とする耐圧容器のシール方法。