JP2017112009A - プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁波シールド性に優れるプラズマ処理装置を提供する。【解決手段】天井部および前記天井部の周囲から延出する側壁を有する箱型の蓋と、プラズマ処理の対象物を載置するための載置部および前記載置部を囲む周縁面を有するベースと、を備え、側壁の端面とベースの周縁面とが密着して形成される密閉空間にプラズマを発生させて、対象物のプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、側壁の端面に、環状に形成された第１の溝と、ベースの周縁面に形成された第２の溝と、第１の溝に第１の溝から一部が突出する状態で嵌め込まれたシール部材と、第２の溝に第２の溝から一部が突出する状態で嵌め込まれた電磁波シールド部材と、を備え、密閉空間を形成している状態において、シール部材がベースの周縁面に接触し、電磁波シールド部材が側壁の端面に接触する、プラズマ処理装置。【選択図】図１

Description

本発明は、プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法に関し、特に、電磁波シールド性能の向上に関する。

プラズマエッチングなどを行うプラズマ処理装置は、一般に、天井部および天井部の周囲から延出する側壁を有する箱型の蓋と、電極を有するとともに、プラズマ処理の対象物を載置するための載置部および載置部を囲む周縁面を有するベースと、を備える。載置部にプラズマ処理の対象物を載置した後、載置部を覆うように蓋を被せることで密閉空間が形成される。密閉空間内を減圧し、密閉空間にプロセスガスを供給するとともに、電極に高周波電力を印加することにより、密閉空間にプラズマが発生する。これにより、載置部に載置された対象物がプラズマ処理される（特許文献１）。

密閉空間は、蓋の側壁の端面とベースの周縁面とが密着することにより形成される。そのため、蓋の側壁の端面とベースの上記周縁面との間にＯ−リング等のシール部材を配置して、密閉空間のシール性を確保している。

ところで、プラズマ処理を行う際、高周波電力の印加によって、密閉空間内には電磁波が生じる。密閉空間内で発生した電磁波は、蓋の側壁の端面とシール部材との接触部分および／またはベースの周縁面とシール部材との接触部分から漏洩する場合がある。そのため、特許文献２では、シール部材の近傍に電磁波シールド部材を配置して、電磁波の漏洩を防ぐ試みがなされている。

特開２００６−２２８７７３号公報 特開平１１−１５４５９９号公報

特許文献２では、蓋の側壁の端面に導電性のシールド部材を装着している。上記端面に装着された電磁波シールド部材は、蓋とベースとを密着させる際に押しつぶされる。蓋は、プラズマ処理の対象物を載置部に載置する際および載置部から搬出する際に、ベースから離間され、プラズマ処理を行う際に、再びベースに密着させられる。つまり、プラズマ処理工程の前後で、蓋とベースとの密着および離間が繰り返し行われ、その度に、電磁波シールド部材は、押しつぶされて大きく変形する。そのため、電磁波シールド部材はやがて塑性変形してしまい、蓋とベースとの密着性が低下する。その結果、電磁波シールド性も低下する。

本発明の目的は、プラズマ処理工程が繰り返し行われた場合であっても、電磁波シールド性に優れるプラズマ処理装置を提供することである。

本発明の一局面は、天井部および前記天井部の周囲から延出する側壁を有する、箱型の蓋と、プラズマ処理の対象物を載置するための載置部および前記載置部を囲む周縁面を有するベースと、を備え、前記側壁の端面と前記ベースの前記周縁面とが密着して形成される密閉空間に、プラズマを発生させて、前記対象物のプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、前記側壁の前記端面に、環状に形成された第１の溝と、前記ベースの前記周縁面に形成された第２の溝と、前記第１の溝に、前記第１の溝から一部が突出する状態で嵌め込まれたシール部材と、前記第２の溝に、前記第２の溝から一部が突出する状態で嵌め込まれた電磁波シールド部材と、を備え、前記密閉空間を形成している状態において、前記シール部材が、前記ベースの前記周縁面に接触し、前記電磁波シールド部材が、前記側壁の前記端面に接触する、プラズマ処理装置に関する。

本発明の他の一局面は、天井部および前記天井部の周囲から延出する側壁を有する、箱型の蓋と、プラズマ処理の対象物を載置するための載置部および前記載置部を囲む周縁面を有するベースと、を備え、前記側壁の端面と前記ベースの前記周縁面とが密着して形成される密閉空間に、プラズマを発生させて、前記対象物のプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、前記側壁の前記端面に形成された第１の溝と、前記ベースの前記周縁面に、環状に形成された第２の溝と、前記第１の溝に、前記第１の溝から一部が突出する状態で嵌め込まれた電磁波シールド部材と、前記第２の溝に、前記第２の溝から一部が突出する状態で嵌め込まれたシール部材と、を備え、前記密閉空間を形成している状態において、前記シール部材が、前記側壁の前記端面に接触し、前記電磁波シールド部材が、前記ベースの前記周縁面に接触する、プラズマ処理装置に関する。

本発明の他の一局面は、天井部および前記天井部の周囲から延出する側壁を有する箱型の蓋と、プラズマ処理の対象物を載置するための載置部および前記載置部を囲む周縁面を有するベースと、で形成される密閉空間に、プラズマを発生させて、前記対象物のプラズマ処理を行うプラズマ処理方法であって、前記対象物を、前記載置部に載置する載置工程と、前記載置工程の後、前記側壁の端面と前記ベースの前記載置部を囲む周縁面とを密着させて、前記密閉空間を形成する密着工程と、前記密着工程の後、前記密閉空間にプラズマを発生させて、前記対象物に対して、プラズマ処理を行うプラズマ処理工程と、前記プラズマ処理工程の後、前記側壁の前記端面と前記ベースの前記周縁面とを離間させる離間工程と、前記離間工程の後、前記対象物を前記載置部から搬出する搬出工程と、を含み、前記側壁の前記端面が、環状に形成された第１の溝を備え、前記ベースの前記周縁面が、第２の溝を備え、前記第１の溝に、前記第１の溝から一部が突出する状態でシール部材が嵌め込まれており、前記第２の溝に、前記第２の溝から一部が突出する状態で電磁波シールド部材が嵌め込まれており、前記密閉空間を形成している状態において、前記シール部材が、前記ベースの前記周縁面に接触し、前記電磁波シールド部材が、前記側壁の前記端面に接触する、プラズマ処理方法に関する。

本発明の他の一局面は、天井部および前記天井部の周囲から延出する側壁を有する箱型の蓋と、プラズマ処理の対象物を載置するための載置部および前記載置部を囲む周縁面を有するベースと、で形成される密閉空間に、プラズマを発生させて、前記対象物のプラズマ処理を行うプラズマ処理方法であって、前記対象物を、前記載置部に載置する載置工程と、前記載置工程の後、前記側壁の端面と前記ベースの前記載置部を囲む周縁面とを密着させて、前記密閉空間を形成する密着工程と、前記密着工程の後、前記密閉空間にプラズマを発生させて、前記対象物に対して、プラズマ処理を行うプラズマ処理工程と、前記プラズマ処理工程の後、前記側壁の前記端面と前記ベースの前記周縁面とを離間させる離間工程と、前記離間工程の後、前記対象物を前記載置部から搬出する搬出工程と、を含み、前記側壁の前記端面が、第１の溝を備え、前記ベースの前記周縁面が、環状に形成された第２の溝を備え、前記第１の溝に、前記第１の溝から一部が突出する状態で電磁波シールド部材が嵌め込まれており、前記第２の溝に、前記第２の溝から一部が突出する状態でシール部材が嵌め込まれており、前記密閉空間を形成している状態において、前記シール部材が、前記側壁の前記端面に接触し、前記電磁波シールド部材が、前記ベースの前記周縁面に接触する、プラズマ処理方法に関する。

本発明によれば、プラズマ処理工程が繰り返し行われた場合であっても、電磁波シールド性の低下を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置の蓋を模式的に示す斜視図（ａ）およびベースを模式的に示す斜視図（ｂ）である。 本発明の一実施形態に係る、密閉空間が形成されている状態のプラズマ処理装置を概略的に示す断面図である。 図１（ａ）における蓋を、側壁の端面側から見た平面図である。 図１（ｂ）におけるベースを、載置部側から見た平面図である。 本発明の第１実施形態に係るプラズマ処理装置の要部において、蓋とベースとが離間している状態を示す断面図（ａ）、および、蓋とベースとが密着している状態を示す断面図（ｂ）である。 本発明に用いられる電磁波シールド部材の一部を模式的に示す斜視図（ａ）、および、電磁波シールド部材に用いられる導電糸の一部を拡大して示す上面図（ｂ）である。 本発明の第２実施形態に係るプラズマ処理装置の要部を概略的に示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係るプラズマ処理装置の要部を概略的に示す断面図である。 本発明の第４実施形態に係るプラズマ処理装置の要部を概略的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るプラズマ処理方法を示すフローチャートである。

本発明に係るプラズマ処理装置は、天井部および天井部の周囲から延出する側壁を有する箱型の蓋と、プラズマ処理の対象物（例えば、基板）を載置するための載置部および載置部を囲む周縁面を有するベースと、を備え、側壁の端面とベースの周縁面とが密着して形成される密閉空間にプラズマを発生させて、対象物のプラズマ処理を行う。

電磁波シールド部材は、蓋の側壁の端面に形成された第１の溝またはベースに形成された第２の溝に、一部のみが突出する状態で嵌め込まれている。そのため、蓋とベースとが密着している状態であっても、その変形の程度が小さい。よって、電磁波シールド部材の耐久性が向上する。一方、電磁波シールド部材の溝内に埋設されている部分によって、電磁波シールド部材に適度な反力が付与されるため、側壁の端面とベースの周縁面との密着性が高まる。

また、シール部材と電磁波シールド部材とは、蓋の側壁の端面とベースの周縁面との間の小さな領域に配置されているため、プラズマ処理装置の構造が制限され難い。例えば、側壁の端面に密閉空間の内部方向に延出するツバを設け、このツバに電磁波シールド部材を装着する場合、電磁波シールド部材とベースに配置されている電極とが導通しないように、電極を小さくする必要がある。あるいは、必要な電極の面積を確保するために、装置自体を大きくする必要がある。しかし、本実施形態によれば、電極や装置の大きさを制限することなく、電磁波シールド部材を配置することができる。

上記とは逆に、側壁の端面に密閉空間の外部方向に延出するツバを設け、このツバに電磁波シールド部材を装着する場合、プラズマ処理の対象物を搬送する搬送レールを用いることが困難となる。搬送レールを、ベースに設けられた載置部の近傍にまで敷設することが難しいためである。搬送レールを載置部の近傍にまで敷設するために、ツバの搬送レールと対向する部分に切欠きを設けることが考えられる。この場合、ツバに装着される電磁波シールド部材も分断する必要があるため、電磁波シールド性が低下する。しかし、本実施形態によれば、連続した環状の電磁波シールド部材を用い、かつ、載置部の近傍にまで搬送レールを敷設することが可能である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態についてより詳細に説明する。しかし、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、これらの実施形態の変形および改変を含むことができる。

（第１実施形態）
本実施形態のプラズマ処理装置１０は、図１および２に示すように、箱型の蓋１と、プラズマ処理の対象物（以下、被プラズマ処理物。図示せず）を載置するための載置部２ａおよび載置部２ａを囲む周縁面２ｂを有するベース２と、を備える。蓋１および／またはベース２は、図示しない昇降機構を備えており、被プラズマ処理物がプラズマ処理装置に搬出入する際、昇降される。

蓋１は箱型であって、天井部１Ａを有している。側壁１Ｂは、天井部１Ａの周囲から略垂直に延出しており、側壁１Ｂの端面Ｔにより開口部１Ｃが形成される。端面Ｔは、側壁１Ｂの厚み（側壁１Ｂの２つの主面間の距離）とほぼ同じ幅を有している。つまり、端面Ｔの形状は、天井部１Ａの法線方向から描画した側壁１Ｂの投影図とほぼ一致する。蓋１を構成する材料としては、アルミニウム、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、表面をアルマイト加工したアルミニウムなどが例示できる。

蓋１の側壁１Ｂの端面Ｔとベース２の周縁面２ｂとが密着すると、プラズマ処理装置１０内に密閉空間Ｓが形成される。載置部２ａの下部には、図示しない電極が埋設されている。密閉空間Ｓに、図示しないガス供給口からプロセスガスを供給するとともに、電極に高周波電力を印加することにより、密閉空間Ｓにプラズマが発生し、載置部２ａに載置された被プラズマ処理物はプラズマ処理される。

蓋１の側壁１Ｂの端面Ｔには、図３に示すように、環状に連続する第１の溝Ｄ１が形成されている。第１の溝Ｄ１には、図５（ａ）に示すように、シール部材３が、その一部が突出する状態で嵌め込まれている。ここで、図５（ａ）において、第１の溝Ｄ１の長さ方向をＹ方向、Ｙ方向に垂直であって端面Ｔに平行な方向をＸ方向、Ｙ方向およびＸ方向に垂直な方向をＺ方向とする。シール部材３の一部が突出する状態とは、無負荷状態において、第１の溝Ｄ１の開口から露出するシール部材３のＺ方向における最大の高さＨ_３ａが、シール部材３のＺ方向における最大の高さＨ_３の１０〜２５％であることをいう。シール部材３は、無負荷状態において、第１の溝Ｄ１の内壁に接触していても良いし、接触していなくても良い。端面Ｔとベース２との密着性の観点から、シール部材３は、無負荷状態において、第１の溝Ｄ１の内壁（第１の溝Ｄ１が底面を有する場合には、特に底面）に接触するように嵌め込まれていることが好ましい。

密閉空間Ｓが形成されている状態において、第１の溝Ｄ１に嵌め込まれたシール部材３の突出した部分は、ベース２により押圧されている。これにより、シール部材３とベース２の周縁面２ｂとが密着する（図５（ｂ）参照）。よって、密閉空間Ｓのシール性が確保される。

第１の溝Ｄ１のＹ方向に垂直な断面の形状は特に限定されず、例えば、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、開口よりも広い底面を有する台形であっても良いし、矩形であっても良いし、円の一部を切り欠いたような形状であっても良い。第１の溝Ｄ１のＸ方向の最大の幅Ｗ_Ｄ１ａは、側壁１ＢのＸ方向の厚みＷ_１Ｂよりも小さく、シール部材３のＸ方向の幅に応じて適宜設定すれば良い。なかでも、強度の観点から、Ｗ_１Ｂ≧Ｗ_Ｄ１ａ＋４ｍｍの関係を満たすことが好ましい。第１の溝Ｄ１の開口におけるＸ方向の幅Ｗ_Ｄ１ｂは、側壁１ＢのＸ方向の厚みＷ_１Ｂよりも小さい限り特に限定されない。ただし、第１の溝Ｄ１の開口からシール部材３の一部が露出するため、幅Ｗ_Ｄ１ｂは、シール部材３のＸ方向の幅およびシール性を考慮して設定される。

シール部材３の材質は特に限定されず、耐プラズマ性を有していれば良い。シール部材３の材質としては、例えば、ニトリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム等のゴム等が挙げられる。これらを２種以上組み合わせて、シール部材３として用いても良い。なかでも、シール性および耐久性の観点から、シール部材３は弾性を有していることが好ましい。特に好ましい材質としては、フッ素ゴム等が挙げられる。

シール部材３のＹ方向に垂直な断面の形状も特に限定されない。例えば、シール部材３の断面形状としては、丸、楕円、矩形等が挙げられる。シール部材３の上記断面の大きさは、第１の溝Ｄ１にシール部材３の一部がはめ込まれる限り、特に限定されない。

ベース２は、例えば、平板状であって、被プラズマ処理物を載置するための載置部２ａが設けられている。載置部２ａの下部には図示しない電極が埋設されている。ベース２を構成する材料としては、酸化イットリウム（Ｙ₂Ｏ₃）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、石英（ＳｉＯ₂）などの誘電体材料が例示できる。

ベース２の周縁面２ｂには、図４に示すように、第２の溝Ｄ２が形成されている。つまり、第２の溝Ｄ２は、載置部２ａの周囲に形成されている。なお、図４では、連続する環状の第２の溝Ｄ２を示しているが、第２の溝Ｄ２は途中で分断されていても良い。第２の溝Ｄ２には、図５（ａ）に示すように、電磁波シールド部材４が、その一部が突出する状態で嵌め込まれている。第２の溝Ｄ２は、端面Ｔに対応する形状であって、図５（ｂ）に示すように、密閉空間Ｓが形成されている状態において、第１の溝Ｄ１よりも外周側（密閉空間Ｓとは反対側）になるように形成されている。そのため、電磁波シールド部材４はプラズマに曝され難く、耐久性がさらに向上する。

なお、電磁波シールド部材４の一部が突出する状態とは、無負荷状態において、第２の溝Ｄ２の開口から露出する電磁波シールド部材４のＺ方向における最大の高さＨ_４ａが、電磁波シールド部材４のＺ方向における最大の高さＨ_４の１〜２５％であることをいう。電磁波シールド部材４は、無負荷状態において、第２の溝Ｄ２の内壁に接触していても良いし、接触していなくても良い。端面Ｔとベース２との密着性の観点から、電磁波シールド部材４は、無負荷状態において、第２の溝Ｄ２の内壁（第２の溝Ｄ２が底面を有する場合には、特に底面）に接触するように嵌め込まれていることが好ましい。

第２の溝Ｄ２は、密閉空間Ｓが形成されている状態において、電磁波シールド部材４の第２の溝Ｄ２から突出した部分と端面Ｔとが接触し、電磁波シールド部材４が端面Ｔに押圧される位置に、形成されている。これにより、電磁波シールド部材４と端面Ｔとが密着して、高い電磁波シールド性が発揮される。電磁波シールド性がさらに高まる点で、電磁波シールド部材４は、連続する環状体であることが好ましい。本実施形態によれば、後述するように、搬送レールにより被プラズマ処理物を搬送する場合にも、電磁波シールド部材４を連続する環状に配置することが可能である。

密閉空間Ｓが形成されている状態において、電磁波シールド部材４の第２の溝Ｄ２から突出した部分と端面Ｔとが接触する部分のＸ方向における幅Ｗ_４Ｃ（図５（ｂ）参照）は、１ｍｍ以上であることが好ましく、３ｍｍ以上であることがより好ましい。電磁波シールド性がさらに向上するためである。

第２の溝Ｄ２のＹ方向に垂直な断面の形状は特に限定されず、例えば、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、開口よりも広い底面を有する台形であっても良いし、矩形であっても良いし、円の一部を切り欠いたような形状であっても良い。第２の溝Ｄ２のＸ方向の最大の幅Ｗ_Ｄ２ａは特に限定されず、電磁波シールド部材４のＸ方向の幅に応じて適宜設定すれば良い。第２の溝Ｄ２の開口におけるＸ方向の幅Ｗ_Ｄ２ｂも特に限定されない。ただし、第２の溝Ｄ２の開口から電磁波シールド部材４の一部が露出するため、幅Ｗ_Ｄ２ｂは、電磁波シールド部材４のＸ方向の幅および電磁波シールド性を考慮して設定される。幅Ｗ_Ｄ２ｂは、電磁波シールド性の観点から、３ｍｍ以上であることが好ましい。

電磁波シールド性の観点から、第２の溝Ｄ２は、密閉空間Ｓが形成されている状態において、第２の溝Ｄ２の開口の大部分（例えば、開口の面積の８０％以上）が、端面Ｔに重なるように、形成されることが好ましい。さらに、第２の溝Ｄ２は、無負荷状態において、電磁波シールド部材４の第２の溝Ｄ２から突出する部分のすべてが、密閉空間Ｓが形成されている状態において、端面Ｔと接触するような位置に、形成されることが好ましい。

電磁波シールド部材４のＹ方向に垂直な断面の形状も特に限定されない。例えば、電磁波シールド部材４の断面形状としては、丸、楕円、矩形等が挙げられる。電磁波シールド部材４の上記断面の大きさは、第２の溝Ｄ２に電磁波シールド部材４の一部がはめ込まれる限り、特に限定されない。

電磁波シールド部材４の材質は、導電性を有する限り特に限定されない。耐久性の観点から、電磁波シールド部材４は、さらに弾性を有していることが好ましい。このような導電性と弾性とを兼備する電磁波シールド部材４は、例えば、図６（ａ）に示すような弾性体４Ａと、弾性体４Ａを覆うメッシュ状の導電性材料４Ｂと、を備える。

弾性体４Ａの材質は、弾性を有する限り特に限定されないが、ポリウレタン、ナイロン、シリコーン等の樹脂が、好ましく例示される。また、弾性体４Ａは、弾性が発揮され易い点で、中空を有するチューブ状（図６（ａ）参照）あるいはスポンジ状であることが好ましい。なかでも、耐久性の観点から、弾性体４Ａはチューブ状であることが好ましい。

メッシュ状の導電性材料４Ｂは、例えば、繊維状の材料４０Ｂをメッシュ状に製織することにより得られる。材料４０Ｂは、銅、銀等の導電性に優れる金属を含むことが好ましい。材料４０Ｂは、耐久性および加工性の観点から、図６（ｂ）に示すように、繊維状の芯材４１の束に、ストリップ状の金属箔４２を巻きつけることにより、形成されることが好ましい。このとき、金属箔４２は、金属箔４２のループの間に隙間が形成されるように、芯材４１の束にスパイラル状に巻きつけられることが好ましい。これにより、材料４０Ｂは、損傷することなく、弾性体４Ａの変形に追従して変形できる。よって、電磁波シールド部材４の耐久性がさらに向上する。図６（ａ）および（ｂ）に示す電磁波シールド部材４は、上記材料４０Ｂを、例えば、メッシュ状に筒型に製織した後、筒型の材料４０Ｂの内部に、チューブ状の弾性体４Ａを挿入することにより得られる。

芯材４１は特に限定されないが、耐久性および耐熱性の点で、耐熱性のポリエステル繊維、芳香族ポリアミド繊維およびガラス繊維等が好ましく例示できる。金属箔４２は、上記のように、銅、銀等を含むことが好ましく、金属箔４２として、例えば、錫めっきされた銅箔が用いられる。

ベース２には、さらにガイドレール５（図１（ｂ）参照）が配置されても良い。ガイドレール５は、被プラズマ処理物を位置決めするために、載置部２ａの近傍に配置される。載置部２ａは、ガイドレール５に区切られるように複数個所あっても良い。図１（ｂ）では、周縁面２ｂに６本のガイドレール５が配置されており、３箇所の載置部２ａが、ガイドレール５同士の間に形成されている。この場合、複数の被プラズマ処理物を同時にプラズマ処理することができる。なお、図１（ｂ）では、便宜的に、載置部２ａにハッチングを入れて示している。

プラズマ処理装置１０は、ガイドレール５から延出するように敷設された、搬送レール６を備えていても良い。この場合、被プラズマ処理物は、搬送レール６により搬送された後、第２の溝Ｄ２を跨いでベース２上に搬入され、ガイドレール５に従って所定の載置部２ａに載置される。プラズマ処理が終了すると、載置部２ａから再び第２の溝Ｄ２を跨いで搬出され、搬入側とは反対側に敷設されている搬送レール６に乗って、次工程へと搬送される。第２の溝Ｄ２からは、電磁波シールド部材４の一部のみが突出する状態で嵌め込まれているため、被プラズマ処理物の搬入出の妨げになり難い。よって、電磁波シールド部材４を、搬送レール６に対向する部分で分断することなく、連続する環状体として配置することができる。その結果、電磁波シールド性能が向上する。この場合、第２の溝Ｄ２は、連続する環状に形成される。

さらに、被プラズマ処理物が、搬送レール６とガイドレール５との間でスムーズに受け渡されるように、搬送レール６は、載置部２ａの近傍にまで敷設されていることが望ましい。本実施形態では、シール部材３と電磁波シールド部材４とは、側壁１Ｂの端面Ｔとベース２の周縁面２ｂとの間の小さな領域に配置されているため、搬送レール６を載置部２ａの近傍にまで敷設することができる。

このようなプラズマ処理装置は、例えば、電極パターンを備える基板上の汚染物を除去するプラズマクリーニングの用途等に有用である。基板の材質は特に限定されず、半導体、誘電体、金属、あるいはこれらの積層体などが挙げられる。半導体としては、シリコン（Ｓｉ）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）などが例示できる。誘電体としては、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）、ポリイミド、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）などが例示できる。なお、被プラズマ処理物は、基板に限定されない。

（第２実施形態）
本実施形態のプラズマ処理装置は、図７Ａに示すように、密閉空間Ｓが形成されている状態において、第２の溝Ｄ２が、第１の溝Ｄ１よりも内周側になるように形成されていること以外、第１実施形態と同様の構成である。なお、図７Ａは、プラズマ処理装置の要部の断面を示す概念図である。この場合、シール部材３が外周側に配置されるため、外部から密閉空間Ｓ内にゴミが入りにくい。また、電磁波シールド部材４が内周側に配置されるため、電磁波を最短距離で遮断できる。

（第３実施形態）
本実施形態のプラズマ処理装置は、図７Ｂに示すように、第１の溝Ｄ１に電磁波シールド部材４が嵌め込まれており、第２の溝Ｄ２にシール部材３が嵌め込まれている点、および、第２の溝Ｄ２が、密閉空間Ｓが形成されている状態において、第１の溝Ｄ１よりも内周側になるように形成されていること以外、第１実施形態と同様の構成である。この場合、密閉空間Ｓが形成されている状態において、電磁波シールド部材４がシール部材３よりも外周側に配置されるため、電磁波シールド部材４がプラズマに曝され難く、耐久性がさらに向上する。なお、図７Ｂは、プラズマ処理装置の要部の断面を示す概念図である。

第１実施形態と同様、第１の溝Ｄ１のＸ方向の最大の幅Ｗ_Ｄ１ａは、側壁１ＢのＸ方向の厚みＷ_１Ｂよりも小さく、電磁波シールド部材４のＸ方向の幅に応じて適宜設定すれば良い。なかでも、強度の観点から、Ｗ_１Ｂ≧Ｗ_Ｄ１ａ＋４ｍｍを満たすことが好ましい。また、第１の溝Ｄ１の開口におけるＸ方向の幅Ｗ_Ｄ１ｂは、電磁波シールド部材４のＸ方向の幅および電磁波シールド性を考慮して設定される。

第２の溝Ｄ２は、シール性の観点から、密閉空間Ｓが形成されている状態において、シール部材３の第２の溝Ｄ２から突出した部分と端面Ｔとが接触し、シール部材３が端面Ｔに押圧される位置に、形成されている。さらに、第２の溝Ｄ２は、密閉空間Ｓが形成されている状態において、第２の溝Ｄ２の開口の大部分（例えば、開口の面積の８０％以上）が、端面Ｔに重なるように、形成されることが好ましい。特に、第２の溝Ｄ２は、無負荷状態において、シール部材３の第２の溝Ｄ２から突出する部分のすべてが、密閉空間Ｓが形成されている状態において、端面Ｔと接触するような位置に、形成されることが好ましい。

さらに、シール性の観点から、密閉空間Ｓが形成されている状態において、シール部材３の第２の溝Ｄ２から突出した部分と端面Ｔとが接触する部分のＸ方向における幅Ｗ_３Ｃは、１ｍｍ以上であることが好ましく、３ｍｍ以上であることがより好ましい。

第２の溝Ｄ２のＸ方向の最大の幅Ｗ_Ｄ２ａは特に限定されず、シール部材３のＸ方向の幅に応じて適宜設定すれば良い。第２の溝Ｄ２の開口におけるＸ方向の幅Ｗ_Ｄ２ｂは、シール部材３のＸ方向の幅およびシール性を考慮して設定される。幅Ｗ_Ｄ２ｂは、シール性の観点から、３ｍｍ以上であることが好ましい。

（第４実施形態）
本実施形態のプラズマ処理装置は、図７Ｃに示すように、第２の溝Ｄ２が、密閉空間Ｓが形成されている状態において、第１の溝Ｄ１よりも外周側になるように形成されていること以外、第３実施形態と同様の構成である。なお、図７Ｃは、プラズマ処理装置の要部の断面を示す概念図である。この場合も第２実施形態と同様に、シール部材３が外周側に配置されるため、外部から密閉空間Ｓ内にゴミが入りにくい。また、電磁波シールド部材４が内周側に配置されるため、電磁波を最短距離で遮断できる。

（プラズマ処理方法）
本実施形態に係るプラズマ処理方法は、上記プラズマ処理装置１０を用いて行われる。プラズマ処理方法は、図８に示すように、被プラズマ処理物を、載置部２ａに載置する載置工程Ｓ１と、載置工程Ｓ１の後、側壁１Ｂの端面Ｔとベース２の周縁面２ｂとを密着させて、密閉空間Ｓを形成する密着工程Ｓ２と、密着工程Ｓ２の後、密閉空間Ｓにプラズマを発生させて、プラズマ処理の対象物に対してプラズマ処理を行うプラズマ処理工程Ｓ３と、プラズマ処理工程Ｓ３の後、側壁１Ｂの端面Ｔと、ベース２の周縁面２ｂとを離間させる離間工程Ｓ４と、離間工程Ｓ４の後、被プラズマ処理物を載置部２ａから搬出する搬出工程Ｓ５と、を含む。

載置工程Ｓ１では、密閉空間Ｓが減圧状態の場合、まず、密閉空間Ｓを大気圧にする。密閉空間Ｓの圧力は、例えば、密閉空間Ｓに接続する減圧ポンプ（図示せず）によって制御される。次に、蓋１を上昇させて、または、ベース２を降下させて、あるいはその両方により、端面Ｔと周縁面２ｂとを離間させる。次いで、被プラズマ処理物を載置部２ａに載置する。載置工程Ｓ１は、搬送レール６によって搬送された被プラズマ処理物を、載置部２ａに載置する工程を含んでいても良い。この場合、ベース２には、ガイドレール５が配置されていることが好ましい。これにより、被プラズマ処理物の位置決めが容易となる。

密着工程Ｓ２では、蓋１を降下させて、または、ベース２を上昇させて、あるいはその両方により、端面Ｔと周縁面２ｂとを密着させて、密閉空間Ｓを形成する。このとき、第１の溝Ｄ１および第２の溝Ｄ２にそれぞれ配置されたシール部材３と電磁波シールド部材４とは、周縁面２ｂまたは端面Ｔに押圧される。これにより、端面Ｔと周縁面２ｂとの密着性が高まり、シール性および電磁波シールド性が向上する。

プラズマ処理工程Ｓ３では、まず、減圧ポンプによって、密閉空間Ｓの内部が減圧される。次いで、密閉空間Ｓにプロセスガスを供給するとともに、電極に高周波電力を印加することにより、密閉空間にプラズマを発生させる。発生したプラズマによって、載置部２ａに載置された被プラズマ処理物はプラズマ処理される。プロセスガスとしては、プラズマ処理の用途に応じて公知のものから適宜選択できる。電極部に印加される高周波電力も、プラズマ処理の用途に応じて適宜設定される。必要に応じて、蓋１の天井部１Ａに上部電極を設けて、高周波電力を印加してもよい。このときの電力も適宜設定できる。プラズマ処理が完了した後、電極への印加を停止するとともに、プロセスガスの密閉空間Ｓへの供給を停止する。

離間工程Ｓ４では、密閉空間Ｓ内のガスを排出した後、密閉空間Ｓを再び大気圧にする。次に、蓋１を上昇させて、または、ベース２を降下させて、あるいはその両方により、端面Ｔと周縁面２ｂとを離間させる。

搬出工程Ｓ５では、プラズマ処理された被プラズマ処理物を、載置部２ａから、プラズマ処理装置１０の外部に搬出する。搬出工程は、載置部２ａに載置されている被プラズマ処理物を、搬送レール６に受け渡す工程を含んでいても良い。

搬送レール６を使用して載置工程および搬出工程が行われる場合、搬送レール６に載置された被プラズマ処理物は、図示しない搬送機構によって搬送レール６上を摺動する。搬送機構はベース２に隣接して配置されており、被プラズマ処理物の搬送レール６の敷設方向に可動なエンドエフェクタを備えている。載置工程において、エンドエフェクタは、端面Ｔと周縁面２ｂとが離間している状態で、搬送レール６に載置されている被プラズマ処理物の載置部２ａとは反対の端面を載置部２ａ側に押して、被プラズマ処理物を載置部２ａに載置する。搬出工程において、エンドエフェクタは、端面Ｔと周縁面２ｂとが離間している状態で、載置部２ａに載置された被プラズマ処理物の上記端面を押して、搬入側とは反対側に敷設されている搬送レール６に被プラズマ処理物を移動させる。

本発明のプラズマ処理装置は、シール性および電磁波シールド性に優れるため、プラズマクリーニングなどの各種プラズマ処理において有用である。

１：蓋、１Ａ：天井部、１Ｂ：側壁、１Ｃ：開口部、２：ベース、２ａ：載置部、２ｂ：周縁面、３：シール部材、４：電磁波シールド部材、４Ａ：弾性体、４Ｂ：導電性材料、４０Ｂ：繊維状の材料、４１：芯材、４２：金属箔、５：ガイドレール、６：搬送レール、１０：プラズマ処理装置、Ｔ：端面、Ｓ：密閉空間

Claims (10)

1. 天井部および前記天井部の周囲から延出する側壁を有する、箱型の蓋と、
   プラズマ処理の対象物を載置するための載置部および前記載置部を囲む周縁面を有するベースと、を備え、
   前記側壁の端面と前記ベースの前記周縁面とが密着して形成される密閉空間に、プラズマを発生させて、前記対象物のプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、
   前記側壁の前記端面に、環状に形成された第１の溝と、
   前記ベースの前記周縁面に形成された第２の溝と、
   前記第１の溝に、前記第１の溝から一部が突出する状態で嵌め込まれたシール部材と、
   前記第２の溝に、前記第２の溝から一部が突出する状態で嵌め込まれた電磁波シールド部材と、を備え、
   前記密閉空間を形成している状態において、
   前記シール部材が、前記ベースの前記周縁面に接触し、
   前記電磁波シールド部材が、前記側壁の前記端面に接触する、プラズマ処理装置。
2. 前記密閉空間を形成している状態において、
   前記シール部材が、前記電磁波シールド部材よりも内側で、前記ベースの前記周縁面に接触する、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
3. 前記第２の溝が、環状である、請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。
4. 天井部および前記天井部の周囲から延出する側壁を有する、箱型の蓋と、
   プラズマ処理の対象物を載置するための載置部および前記載置部を囲む周縁面を有するベースと、を備え、
   前記側壁の端面と前記ベースの前記周縁面とが密着して形成される密閉空間に、プラズマを発生させて、前記対象物のプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、
   前記側壁の前記端面に形成された第１の溝と、
   前記ベースの前記周縁面に、環状に形成された第２の溝と、
   前記第１の溝に、前記第１の溝から一部が突出する状態で嵌め込まれた電磁波シールド部材と、
   前記第２の溝に、前記第２の溝から一部が突出する状態で嵌め込まれたシール部材と、を備え、
   前記密閉空間を形成している状態において、
   前記シール部材が、前記側壁の前記端面に接触し、
   前記電磁波シールド部材が、前記ベースの前記周縁面に接触する、プラズマ処理装置。
5. 前記密閉空間を形成している状態において、
   前記シール部材が、前記電磁波シールド部材よりも内側で、前記側壁の前記端面に接触する、請求項４に記載のプラズマ処理装置。
6. 前記第１の溝が、環状である、請求項４または５に記載のプラズマ処理装置。
7. 前記電磁波シールド部材が、弾性体と、前記弾性体を覆うメッシュ状の導電性材料と、を備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
8. 前記弾性体が、樹脂製のチューブである、請求項７に記載のプラズマ処理装置。
9. 天井部および前記天井部の周囲から延出する側壁を有する箱型の蓋と、プラズマ処理の対象物を載置するための載置部および前記載置部を囲む周縁面を有するベースと、で形成される密閉空間に、プラズマを発生させて、前記対象物のプラズマ処理を行うプラズマ処理方法であって、
   前記対象物を、前記載置部に載置する載置工程と、
   前記載置工程の後、前記側壁の端面と前記ベースの前記載置部を囲む周縁面とを密着させて、前記密閉空間を形成する密着工程と、
   前記密着工程の後、前記密閉空間にプラズマを発生させて、前記対象物に対して、プラズマ処理を行うプラズマ処理工程と、
   前記プラズマ処理工程の後、前記側壁の前記端面と前記ベースの前記周縁面とを離間させる離間工程と、
   前記離間工程の後、前記対象物を前記載置部から搬出する搬出工程と、を含み、
   前記側壁の前記端面が、環状に形成された第１の溝を備え、
   前記ベースの前記周縁面が、第２の溝を備え、
   前記第１の溝に、前記第１の溝から一部が突出する状態でシール部材が嵌め込まれており、
   前記第２の溝に、前記第２の溝から一部が突出する状態で電磁波シールド部材が嵌め込まれており、
   前記密閉空間を形成している状態において、
   前記シール部材が、前記ベースの前記周縁面に接触し、
   前記電磁波シールド部材が、前記側壁の前記端面に接触する、プラズマ処理方法。
10. 天井部および前記天井部の周囲から延出する側壁を有する箱型の蓋と、プラズマ処理の対象物を載置するための載置部および前記載置部を囲む周縁面を有するベースと、で形成される密閉空間に、プラズマを発生させて、前記対象物のプラズマ処理を行うプラズマ処理方法であって、
    前記対象物を、前記載置部に載置する載置工程と、
    前記載置工程の後、前記側壁の端面と前記ベースの前記載置部を囲む周縁面とを密着させて、前記密閉空間を形成する密着工程と、
    前記密着工程の後、前記密閉空間にプラズマを発生させて、前記対象物に対して、プラズマ処理を行うプラズマ処理工程と、
    前記プラズマ処理工程の後、前記側壁の前記端面と前記ベースの前記周縁面とを離間させる離間工程と、
    前記離間工程の後、前記対象物を前記載置部から搬出する搬出工程と、を含み、
    前記側壁の前記端面が、第１の溝を備え、
    前記ベースの前記周縁面が、環状に形成された第２の溝を備え、
    前記第１の溝に、前記第１の溝から一部が突出する状態で電磁波シールド部材が嵌め込まれており、
    前記第２の溝に、前記第２の溝から一部が突出する状態でシール部材が嵌め込まれており、
    前記密閉空間を形成している状態において、
    前記シール部材が、前記側壁の前記端面に接触し、
    前記電磁波シールド部材が、前記ベースの前記周縁面に接触する、プラズマ処理方法。
    
    
    

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