JP2019160593A - アンテナ及びプラズマ処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
このような構成であれば、大径部の外周面を外向き面とするとともに、大径部が嵌合する座繰り部の内周面を内向き面としているので、外向き面や内向き面の接触面積を大きくすることができる。
このような構成であれば、例えば環状止め具が設けられている導体要素又は絶縁要素に当該環状止め具をポンチング等によって固定することで、導体要素と絶縁要素とのねじ締結を緩みにくくすることができる。
このような構成であれば、環状止め具が軸方向外側に押圧されているので、導体要素や絶縁要素が回転しようとするときに生じる環状止め具と絶縁要素との間の摩擦力を大きくすることができ、絶縁要素と導体要素とのねじ締結を緩みにくくすることができる。
かかる問題に対して、上述したように導体要素の外周面にナットを螺合させていれば、仮にアンテナが撓んだとしてもナットが絶縁カバーに接触することによって、絶縁要素が絶縁カバーに接触しないようにすることができ、絶縁要素の熱損傷を防止することができる。
このような構成であれば、容量素子が一対の導体要素と電気的に直列接続されているので、上述したように、アンテナの合成リアクタンスを、誘導性リアクタンスから容量性リアクタンスを引いた形にすることができる。その結果、アンテナのインピーダンスを低減させることができ、アンテナを長くする場合でもそのインピーダンスの増大が抑制され、アンテナに高周波電流が流れやすくなり、均一性の良いプラズマを効率良く発生させることができる。
しかも、第1の電極及び第2の電極の間の空間を液体の誘電体で満たしているので、容量素子を構成する電極及び誘電体の間に生じる隙間を無くすことができる。その結果、電極及び誘電体の間の隙間に発生しうるアーク放電を無くし、アーク放電に起因する容量素子の破損を無くすことができる。また、隙間を考慮することなく、第1の電極及び第2の電極の距離、対向面積及び液体の誘電体の比誘電率からキャパシタンス値を精度良く設定することができる。さらに、隙間を埋めるための電極及び誘電体を押圧する構造も不要にすることができ、当該押圧構造によるアンテナ周辺の構造の複雑化及びそれにより生じるプラズマの均一性の悪化を防ぐことができる。
このような構成であれば、プラズマ生成時に生じる熱によって高温になりがちなアンテナ導体を冷却液によって冷却することができるので、アンテナ自体の破損又はその周辺構造の破損などを防ぐことができ、安定してプラズマを発生させることが可能となる。
しかも、その冷却液を容量素子の誘電体として用いているので、容量素子を冷却しつつその静電容量の不意の変動を抑えることができる。
さらに、冷却液を温調機構により一定温度に調整しながら誘電体として用いることで、温度変化による比誘電率の変化を抑えることができ、それに伴って生じる静電容量の変化を抑えることができる。
このように構成されたプラズマ処理装置であれば、上述したようにアンテナの撓みが抑制されるので、膜の厚み等の品質を担保することができ、信頼性の向上を図れる。
本実施形態のプラズマ処理装置100は、誘導結合型のプラズマPを用いて基板Wに処理を施すものである。ここで、基板Wは、例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ(FPD)用の基板、フレキシブルディスプレイ用のフレキシブル基板等である。また、基板Wに施す処理は、例えば、プラズマCVD法による膜形成、エッチング、アッシング、スパッタリング等である。
このように構成した本実施形態のプラズマ処理装置100によれば、金属パイプ31と絶縁パイプ32をねじ締結すると、金属パイプ31に設けられた外向き面34と、絶縁パイプ32に設けられた内向き面35とが互いに接触するので、アンテナ3を長くする場合でも撓みを抑制することができる。これにより、アンテナ3の長手方向に沿って均一なプラズマを発生させることができるので、膜の厚み等の品質を担保することができ、信頼性の向上を図れる。
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
なおこの場合は、図4に示す構成のように、コンデンサ33が絶縁パイプ32の外側に設けられていても良い。
この場合、絶縁パイプ32の座繰り部321は、雌ねじ部32aよりも軸方向中央側に設けられていれば良く、この座繰り部321の内周面を内向き面35とすれば良い。なお、ここでの座繰り部321には、上述した小径部314とともに電極33A、33Bのフランジ部331がインロー構造によりガタなく嵌め合わされている。
外向き面34も同様に、例えば大径部312の外周面において周方向に沿って間欠的に設けるなど、必ずしも外周面の全周に亘って外向き面34を設ける必要はない。
さらに、環状止め具51は、前記実施形態では金属パイプ31に外嵌されていたが、絶縁パイプ32に外嵌されていても良い。この場合のナット54の配置としては、絶縁パイプ32における環状止め具51よりも軸方向中央側に螺合されている態様が挙げられる。
W ・・・基板
P ・・・誘導結合プラズマ
2 ・・・真空容器
3 ・・・アンテナ
31 ・・・金属パイプ(導体要素)
32 ・・・絶縁パイプ(絶縁要素)
32b・・・凹部
33 ・・・コンデンサ
33A・・・第1の電極
33B・・・第2の電極
331・・・フランジ部
332・・・延出部
34 ・・・外向き面
35 ・・・内向き面
312・・・大径部
321・・・座繰り部
5 ・・・緩み抑制機構
51 ・・・環状止め具
52 ・・・凸部
53 ・・・凹部
54 ・・・ナット
CL ・・・冷却液(液体の誘電体)
Claims (9)
- 高周波電流が流されてプラズマを発生させるためのアンテナであって、一対の導体要素がこれらの間に介在する絶縁要素にねじ締結されてなり、
前記導体要素又は前記絶縁要素の一方は、ねじ部とは異なる位置に設けられた外向き面を有し、
前記導体要素又は前記絶縁要素の他方は、前記外向き面と接触する内向き面を有しているアンテナ。 - 前記外向き面は、前記導体要素又は前記絶縁要素の一方の外周面全周に亘って設けられており、
前記内向き面は、前記導体要素又は前記絶縁要素の他方の内周面全周に亘って設けられている、請求項1記載のアンテナ。 - 前記導体要素又は前記絶縁要素の一方は、その外周面に雄ねじ部が形成されており、前記雄ねじ部よりも軸方向中央側に前記雄ねじ部よりも外径が大きい大径部が設けられたものであり、
前記導体要素又は前記絶縁要素の他方は、その内周面に雌ねじ部が形成されており、前記雌ねじ部よりも軸方向外側に前記雌ねじ部よりも内径が大きく、前記大径部に嵌合する座繰り部が設けられたものであり、
前記大径部の外周面が前記外向き面であり、
前記座繰り部の内周面が前記内向き面である、請求項1又は2記載のアンテナ。 - 前記外向き面及び前記内向き面とは異なる面であって、前記導体要素及び前記絶縁要素における互いに対向する対向面の間にシール部材が介在している、請求項1乃至3のうち何れか一項に記載のアンテナ。
- 前記導体要素又は前記絶縁要素の一方の端部に軸方向中央側に切り欠かれた凹部又は軸方向外側に突出した凸部が形成されており、
前記導体要素又は前記絶縁要素の他方の外周面に、前記凹部又は前記凸部に係合する凸部又は凹部が形成された環状止め具が設けられている、請求項1乃至4のうち何れか一項に記載のアンテナ。 - 前記環状止め具が、前記導体要素の外周面に設けられており、その外周面における環状止め具よりも軸方向中央側に螺合されたナットにより軸方向外側に押圧されている、請求項5記載のアンテナ。
- 前記一対の導体要素と電気的に直列に接続された容量素子をさらに備え、
前記容量素子が、
前記一対の導体要素の一方と電気的に接続されるとともに、前記絶縁要素の内部を通って前記一対の導体要素の他方側に延びる第1の電極と、
前記一対の導体要素の他方と電気的に接続されるとともに、前記絶縁要素の内部を通って前記一対の導体要素の一方側に延び、前記第1の電極と対向する第2の電極と、
前記第1の電極及び前記第2の電極の間の空間を満たす誘電体とからなり、
前記誘電体が液体である、請求項1乃至6のうち何れか一項に記載のアンテナ。 - 前記一対の導体要素は、内部に冷却液が流れる流路を有しており、
前記冷却液が前記誘電体である、請求項7記載のアンテナ。 - 請求項1乃至8のうち何か一項に記載のアンテナと、
前記アンテナが内部又は外部に配置された真空容器と、
前記アンテナに高周波電流を印加する高周波電源とを具備する、プラズマ処理装置。
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