JP4936129B2

JP4936129B2 - プラズマ処理装置

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Publication number: JP4936129B2
Application number: JP2007174904A
Authority: JP
Inventors: 崇大内; 均清水; 政和鷁頭; 慎下沢; 祐二塚原
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2006-07-12
Filing date: 2007-07-03
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2027-07-03
Also published as: JP2008038248A

Description

本発明は、プラズマを利用して、基板の表面に薄膜堆積、エッチング等の処理を行うようにしたプラズマ処理装置に関する。

真空容器内の基板に対向して配置される２つの電極の間に電圧を印加するとともにガスを流すことによってプラズマを生成し、このプラズマを利用して薄膜形成やエッチングを行うプラズマ処理技術は、従来から、多くの技術分野で適用されている。
かかるプラズマ処理技術の装置としては、例えば容量結合型の平行平板プラズマＣＶＤ装置もしくはエッチング装置等が挙げられる。
この平行平板プラズマＣＶＤ装置もしくはエッチング装置においては、基板が配置される真空容器内に流すガスを、例えばＳｉＨ₄に代表される製膜ガスとすれば、当該基板に薄膜が堆積され、また、例えばＣＦ₄に代表されるエッチングガスとすれば、当該基板に対してエッチングが行われることになる。

図４は、ＳｉＨ₄を主体としたガスで基板上にＳｉ系薄膜を形成するプラズマＣＶＤ法によって、薄膜太陽電池を作製する容量結合型の平行平板プラズマＣＶＤ装置の模式図である。
図４において、真空容器２０１の内部に形成された真空室２０２には、外部の高周波電源２１０から給電線２１１を通して高周波電力が供給される高周波電極２１２と、該高周波電極２１２と対向する位置に接地電極２１３とが配置されている。真空容器２０１と給電線２１１とは、電気的に絶縁されている。なお、接地電極２１３は必ずしも接地電位である必要はなく、目的に応じて直流、もしくは高周波電力の印加が可能な機構を有していても良い。

上記接地電極２１３の上部には基板２１４を設置する機構（図示省略）が設けられ、当該接地電極２１３内には基板２１４を加熱する加熱機構が内蔵されている。基板２１４の設置位置は真空室２０２内の任意の場所、例えば高周波電極２１２上でも良い。また、接地電極２１３内の加熱機構の有無、もしくは加熱機構の設置場所も限定されるものではない。
上記給電線２１１と上記高周波電極２１２との接触位置は、通常、高周波電極２１２の中心にあり、また、これら高周波電極２１２と給電線２１１とは垂直に接触しており、高周波電極２１２側から見て給電線２１１は対称な配置となっている。

図５及び図６は、上記高周波電極と上記給電線との配置関係の他の例を示すプラズマＣＶＤ装置の模式図である。
図５に示されるプラズマＣＶＤ装置においては、給電線２１１と高周波電極２１２との接触部位が、図４の装置のような高周波電極２１２の中心部ではなく、高周波電極２１２の周縁部に配置されている。その他の構成は図４と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示されている。

また、図６に示されるプラズマＣＶＤ装置においては、給電線２１１と高周波電極２１２との接触部位が高周波電極２１２の中心部に配置されているとともに（中心部から若干ずれていても良い）、外部の高周波電源２１０が真空容器２０１の上部に配置され、高周波電源２１０から電力を導入する給電線２１１が真空容器２０１の上壁から真空室２０２内に導入するように構成されている。従って、外部の高周波電源２１０側と高周波電極２１２とを繋ぐ給電線２１１は直線状でなく、L字状の形状となり、高周波電極２１２側から見て非対称な配置となっている。
かかる構造は、例えば装置レイアウト等の問題で外部の高周波電源２１０からの電力導入形式が図４のような構成を取れない場合に採用されている。
その他の構成は図４と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示されている。

図７に示されるプラズマＣＶＤ装置は、真空室２０２内に複数の高周波電極及び接地電極を設置するように構成されている。
即ち図７において、真空室２０２内には、２個の高周波電源２２０ａ，２２０ｂから給電線２２１ａ，２２１ｂを通して高周波電力が供給される高周波電極２２２ａ，２２２ｂと、該高周波電極２２２ａ，２２２ｂとそれぞれ対向する位置に接地電極２２３ａ，２２３ｂ（当該接地電極２２３ａ，２２３ｂに代えて、目的に応じて直流もしくは高周波電力の印加が可能な機構でも良い）とが設置されている。接地電極２２３ａ，２２３ｂの上方には基板２２４ａ，２２４ｂを設置する機構（図示省略）が設けられ、また、接地電極２２３ａ，２２３ｂ内には基板２２４ａ，２２４ｂを加熱するための加熱機構が設けられている。
かかるプラズマＣＶＤ装置においては、真空室２０２内に、高周波電極２２２ａ，２２２ｂ及び接地電極２２３ａ，２２３ｂの組が２組設置されており、各々の高周波電極２２２ａ，２２２ｂに対して配置された高周波電源２２０ａ，２２０ｂにより、それぞれ独立に電力を印加することが可能となっている。
このような構成を取ることにより、図４〜図６に示すような高周波電極２１２及び接地電極２１３が一組設けられるプラズマＣＶＤ装置に比べて、処理能力を２倍にすることができる。
図７のようなプラズマＣＶＤ装置を用いて、長尺の高分子材料あるいはステンレス鋼などの金属材料からなる可撓性基板上に薄膜太陽電池を製造することにより、薄膜太陽電池の生産性を向上させることが可能となる。

次に、図４〜図７に示されるようなプラズマＣＶＤ装置を用いて基板に薄膜を形成する手順を図４の装置を例にとって説明する。
先ず、図示しない排気手段によって、真空室２０２内を所要の真空度まで真空引きを行う。次いで、必要に応じ接地電極２１３内のヒータによって基板２１４の加熱を行う。
真空引き直後においては、真空室２０２内や基板２１４の表面等に水分等の不純物が吸着している場合が多く、これらの不純物が十分に脱ガスされない状態で薄膜形成を行うと、薄膜中に大量の不純物が含まれるため膜質の低下につながる。そこで、真空室２０２内の脱ガスを促進する目的で、薄膜形成前にガス導入ラインからガスを導入し、圧力制御器と製膜ガス排気ラインによって真空室２０２内を一定の圧力に保持したまま真空室２０２内の加熱(ベーキング)を行う。
上記ベーキング中に流すガスは、Ｈ₂等の熱伝導性が比較的良好なガス、Ｈｅ，Ａｒ等の不活性ガス、あるいは製膜を行う際に流す製膜ガス等を採用している。また、ベーキング中の基板温度は、実際に製膜を行う時の基板温度よりも高めに設定する場合がある。これは、ベーキング中の基板温度を製膜時の基板温度よりも高めに設定することにより脱ガスを促進し、製膜時における脱ガス量を低減するためである。
上記脱ガス後、基板温度を製膜する際の基板温度に設定し、必要に応じて数種類の製膜ガスを所定の流量比で混合してなる混合ガスを真空室２０２内に流して所要圧力に保持し、しかる後、高周波電極２１２に電圧を印加し、高周波電極２１２〜接地電極２１３間にプラズマを発生させて基板２１４上に薄膜形成を行う。種々の製膜条件で基板２１４上に多層膜を形成することにより、薄膜太陽電池等を作製することが可能となる。

また、長尺の可撓性基板上に複数の層を成膜する方法として、各成膜室を移動する基板上に成膜するロールツーロール方式と、成膜室内で停止させた基板上に成膜し、成膜後の基板部分を成膜室外へ送り出すステッピングロール方式とがある。
図８は、特許文献１（特開平８−２９３４９１号公報）にて提供されているステッピングロール方式による多列基板搬送製膜装置の成膜室周りの断面図である。
図８において、複数の基板２２４が真空容器２０１の内部に形成した真空室２０２内に並行して搬送され、２列の基板２２４の間には、それぞれ対向配置された電圧を印加する高周波電極（高周波電極支持枠を含む）２２２及び接地電極２２３が設けられ、これら高周波電極２２２及び接地電極２２３によって、成膜時に気密状態となる成膜室２３５に電圧が印加され、基板２２４の表面に薄膜を形成するためのプラズマが成膜室２３５内に生成されるようになっている。
真空容器２０１の内側には、アルミニウム等の導電性材料からなるシールド体２０３が接地電位に保たれて固定されている。このシールド体２０３は、上記のように対向配置された高周波電極２２２の間に配置されており、枠状に切り抜いた形状に形成されて、対をなす高周波電極２２２の内側側面を覆うように配置されている。高周波電極２２２には給電体２２１が接続されており、外部に設置された高周波電源からの高周波電流は、給電体２２１を解して高周波電極２２２に伝送されるようになっている。

上記シールド体２０３の側面には、接地電極支持枠２２６が複数のねじ２２６ａによって固定されている。そして、高周波電極（高周波電極支持枠を含む）２２２と接地電極支持枠２２６との間には、絶縁枠２３０が間隔片２２６ｂを介した複数のねじ２２６ｃによって挟持固定されている。
また、接地電極支持枠２２６及び高周波電極２２２には、シール材のＯリング２３２を嵌挿するＯリング溝が設けられており、これら高周波電極２２２及び接地電極支持枠２２６にて、Ｏリング２３２を介して絶縁枠２３０を挟持することにより、成膜室２３５を形成している。
特開平８−２９３４９１号公報

上記従来技術で述べたような、プラズマＣＶＤ装置を備えた多列基板搬送製膜装置においては、真空室２０２内に成膜室２３５を配設したプラズマ処理装置の絶縁構造であることから、高周波電極（高周波電極支持枠を含む）２２２と接地電極支持枠２２６との間において高周波電流に対する絶縁を施すこと、及び、内圧が加わる成膜室２３５からの反応ガスの漏洩を防止することが必要となる。
しかして、近年、大型基板上に薄膜を形成する大面積成膜技術が急速に進歩しており、生産性の向上を目的として、１ｍ級の基板上へ薄膜を形成する大面積成膜の研究もなされている。図８に示されるようなプラズマＣＶＤ装置において、幅寸法が１ｍを超える基板上に薄膜を形成するためには、高周波電極２２２、接地電極２２３、これらにより形成される成膜室２３５及び絶縁枠２３０も、１ｍを超える大きさに大型化する必要がある。

一方、良好な膜質を有する薄膜を得るためには、前記成膜室２３５の温度は２００℃超まで昇温する必要がある。前述のような１ｍ超級の大型プラズマＣＶＤ設備の場合は、主な構成部材がステンレス材料やアルミ材料で構成されていることから、２００Ｋの温度差では３〜５ｍｍ程度の熱膨張量となる。
上記のような高周波電流に対する絶縁材料として石英ガラスが一般的であるが、石英ガラスはステンレス構成材料やアルミ構成材料に比べて線膨張係数が低く、特に大型のプラズマＣＶＤ設備の絶縁枠２３０の材料として石英ガラスを適用した場合には、絶縁枠２３０と高周波電極２２２及び接地電極支持枠２２６との間に大きな熱膨張差を生じ、その結果、石英ガラス製の絶縁枠２３０にＯリング２３２を介してせん断力等の外力が加わり、絶縁枠２３０が変形や破損に至るという問題を発生し易い。

また、高スループット化をなす目的で成膜外時間の短縮を図る場合には、成膜室２３５の昇温速度を高めることによって絶縁枠２３０の熱応力が高まる結果となり、該絶縁枠２３０に石英ガラスを適用した場合には、当該熱応力の過大による破損を発生するおそれがある。
かかる絶縁枠２３０の破損リスクを低減するために、絶縁枠２３０の材料として当該熱応力では破損し難い耐熱樹脂であるテフロン誘電体を採用する方法もあるが、前述の１ｍ超級大型プラズマＣＶＤ設備の場合、２００Ｋの温度差で１ｍ当り２０〜３０ｍｍ程度の熱膨張量となる。
その結果、上記耐熱樹脂製の絶縁枠２３０が所定の取付け位置から大幅に移動し、あるいは変形して、Ｏリング２３２のシール接触部から外れること、該Ｏリング２３２が捩れ変形を起こして破断すること、耐熱樹脂製の絶縁枠２３０がクリープ変形を起こしてＯリング２３２のつぶし量を確保できなくなること等によって、成膜室２３５のガスシール性を保持することができなくなるなどの問題がある。このため、Ｏリング２３２の装着部から成膜室２３５内のガス洩れが発生し、上記特許文献１のような従来技術にあっては、基板２２４の成膜機能が大幅に低下するという問題を有している。
一方、Ｏリング２３２には、経年劣化に伴う圧縮永久歪が発生した場合でも、シール性能を維持することが要求される。Ｏリングのつぶし代は、１０〜３０％とするのが一般的であり、長期間シール性能を維持するためには、初期つぶし代をできるだけ高くした上で、３０％を超過しないように制御することが必要となる。１ｍ級基板対応の大型成膜装置では、加工精度の制約から、Ｏリングのつぶし代を厳密に制御することが困難となる問題がある。Ｏリングの線径を大きくして対応する方法もあるが、成膜室が大型化するとともに、Ｏリングコストが増大する問題がある。

また、上記特許文献１のような従来技術にあっては、前述したような絶縁枠２３０の移動が発生すると、プラズマ発生領域の近傍に取付けられている耐熱樹脂製の絶縁枠２３０の側面に、薄膜の付着やエッチングが生じる等の不具合を併発し易い。また、電界集中等により短絡状態に至った場合には、耐熱樹脂製の絶縁枠２３０側面の短絡箇所が炭化して、それ以降トラッキングし易くなるという問題も発生する。
更に、かかる従来技術にあっては、プラズマＣＶＤ処理装置での成膜処理において、耐熱樹脂製の絶縁枠２３０の側面にも成膜物が付着することにより、膜応力が発生して絶縁枠２３０の変形に繋がり、長期間の良好なシール性が阻害される懸念がある。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、大型設備であっても、絶縁構造体の変形、破損の発生を見ることなく、長期間に亘って絶縁性及び気密性を良好に保持することが可能なプラズマ処理装置の絶縁構造を提供することにある。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、真空容器内の基板に対向して配置される２つの電極を備え、前記２つの電極の間に電圧を印加するとともにガスを流すことによってプラズマを生成し、前記基板の表面に製膜、エッチング等のプラズマ処理を行うようにしたプラズマ処理装置において、前記２つの電極を支持する電極支持枠体の側面に角溝をそれぞれ設け、前記各角溝の底面にＯリングが嵌挿されるＯリング溝を形成し、前記２つの角溝間に絶縁枠を配置して前記絶縁枠の両側面が前記Ｏリングにシールされた形態で、かつ上下面と前記角溝との間に隙間を形成して前記各角溝の底面に当接させ、前記電極支持枠体にて前記絶縁枠を挟持固定することにより、成膜室を形成している。

本発明において、特に、次のように構成することが好ましい。
（１）前記角溝の成膜室内側の側壁先端部を、丸みを帯びた形状あるいは内面の傾斜が鈍角となるような面取り形状に形成している。
（２）前記２つの電極のうちの一方の電極側における前記角溝の前記成膜室内側の側壁厚さを、他方の電極側における側壁厚さよりも厚く形成するとともに、前記一方の電極側の側壁側面に板状誘電体又は非磁性金属板のいずれかを固定している。
（３）前記絶縁枠を間隔片を介した複数のねじにより前記電極支持枠体間に挟持固定し、前記間隔片の長さを調節することにより、前記Ｏリングの初期つぶし量を所望のつぶし量に調整している。
（４）前記絶縁枠として耐熱性樹脂を適用している。

本発明によれば、２つの電極を支持する接地電極支持枠体の側面に角溝を設け、各角溝の底面にＯリングが嵌挿されるＯリング溝を形成し、絶縁枠を、前記角溝の間に配置してこれの両側面がＯリングにシールされた形態で各角溝の底面に流体密に当接させ、さらには前記角溝の上下側内面と絶縁枠の上下側面との間に隙間を形成しているので、プラズマの発生に伴い、絶縁枠の材料として耐熱樹脂材料、例えばテフロン（ＰＴＦＥ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）等の熱膨張量が大きい材料を適用した場合でも、該絶縁枠の熱膨張に対しては、角溝内に形成された隙間の中で、該絶縁枠が弓形に変形して熱膨張を吸収することができ、更に、該絶縁枠が上下方向に過度に変形あるいは移動するのを、角溝の側壁で拘束することにより阻止できる。
これにより、前記絶縁枠の移動あるいは変形に基因してＯリングがシール接触部から外れたり、Ｏリングが捩れ変形を起こして破断する等を防ぎ、Ｏリングの装着部からの成膜室内のガス洩れの発生及びこれに伴う基板の成膜機能の低下を防止できる。

また、本発明によれば、上記のような絶縁枠の移動の発生を回避することにより、当該絶縁枠の移動に伴い発生する、プラズマ発生領域の近傍に取付けられている絶縁枠の側面に薄膜の付着やエッチングが生じる等の不具合や、電界集中等により短絡状態に至った場合に絶縁枠側面の短絡箇所が炭化することによるトラッキングの発生等も防止できる。

更に、前記角溝の近傍に設置された間隔片の長さの調整により、Ｏリングの初期つぶし量を、所要の２０〜３０％のつぶし量に精密に調整することが可能となるため、テフロン（ＰＴＦＥ）誘電体等の耐熱樹脂や、石英ガラス等からなる絶縁枠に過剰な面圧が加わることを防止できる。前記絶縁枠のＯリング加圧方向へのクリープ変形量を抑制することが可能となり、当該絶縁枠の厚さ方向クリープ量を低減できる。
加えて、長さ寸法を精密に加工、製作した間隔片を、Ｏリング近傍に設置した状態で電極支持枠体同士で挟持固定することにより、Ｏリングの初期つぶし量を精度良く、かつ最適に制御することが可能となるとともに、高いシール性を長期間維持できる絶縁構造が得られる。
一方、これにより、石英ガラス等の線膨張係数が低い材質の絶縁枠を適用した場合でも、破損リスクを低くすることができ、信頼性を高めることが可能となるが、破損リスクの無いテフロン（ＰＴＦＥ）等の耐熱性樹脂を適用することにより、より信頼性を高めることができる。

一方、上記のごとく構成した絶縁構造において、接地電極支持枠体に角溝を設けた場合、該角溝の側壁の角部が成膜室内側に露出することとなり、該側壁先端コーナー部が電界集中により絶縁破壊の懸念があり、これによって絶縁枠の側面が損傷、炭化して高周波絶縁性能の維持が困難となることが稀に発生することが推測される。
然るに、本発明のように、前記角溝の成膜室内側の側壁先端部を、丸みを帯びた形状あるいは内面の傾斜が鈍角となるような面取り形状に形成した場合は、側壁先端部を上記のような丸みを帯びた形状あるいは面取り形状に形成することにより、電界集中を緩和することができ、絶縁破壊による耐熱樹脂製の絶縁枠表面の損傷、炭化を防止できるとともに、長期間、良好な絶縁性を維持することができる。

また、本発明のように、前記二つの電極のうちの一方の電極側における前記角溝の前記成膜室内側の側壁厚さを、他方の電極側における側壁厚さよりも厚く形成するとともに、前記一方の電極側の側壁側面に板状誘電体又は非磁性金属板のいずれかを固定するように構成すれば、成膜処理時において、プラズマ領域が絶縁枠の近傍まで広がった場合でも、電極支持枠体の角溝部の側壁厚さを厚くした側壁側面に板状誘電体又は非磁性金属板のいずれかを固定することにより、該板状誘電体又は非磁性金属板表面に選択的に成膜されることになり、耐熱樹脂製の絶縁枠側面への成膜物付着量を軽減することができる。その結果、絶縁枠の変形や、付着物による、角溝部の隙間寸法の減少を低減でき、長期間、良好なシール性及び絶縁性を保つことが可能となる。

以下、本発明に係るプラズマ処理装置の絶縁構造について、その実施形態に基づき詳細に説明する。

［第1実施形態］
図１は本発明の第１実施形態に係るプラズマＣＶＤ処理装置の成膜室周りの片側半分の断面図（図８の中心線Ｍよりも左側半分の断面図）である。なお、図示を省略した図８の中心線Ｍよりも右側半分は、左側半分と対称形状となっている。

図１において、本発明の第１実施形態に係るプラズマＣＶＤ処理装置の基本的構成は、図８に示される従来技術と同様であり、対応する同一部材には同じ符号が付されている。本発明の実施形態では、当該プラズマＣＶＤ処理装置の絶縁構造に次のような改良が施されている。
即ち、硬質誘電体からなる間隔片２２６ｂを介した複数のねじ２２６ｃによる締付部に近接し、接地電極支持枠２２６の一側面及びこれに対向する高周波電極２２２の側面には、角溝２３１ａ及び２３１ｂが設けられ、各角溝２３１ａ及び２３１ｂの底面にはＯリング２３２が嵌挿されるＯリング溝が形成されている。
そして、テフロン（ＰＴＦＥ）誘電体、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）等の耐熱樹脂からなる絶縁枠２３０は、角溝２３１ａ及び２３１ｂの間に配置されており、これの両側面がＯリング２３２にシールされた形態で、各角溝２３１ａ及び２３１ｂの底面に密に当接している。しかも、角溝２３１ａ及び２３１ｂの近傍には、間隔片２２６ｂが設置されており、絶縁枠２３０は、当該間隔片２２６ｂを介して接地電極支持枠２２６間に挟持固定され、当該間隔片２２６ｂの長さの調整により、Ｏリング２３２の初期つぶし量を、所要の２０〜３０％のつぶし量に精密に調整することが可能となっている。

また、上記角溝２３１ａ及び２３１ｂは、これらの上下側内面と前記絶縁枠２３０の上下側面との間に隙間２３１ｃ及び２３１ｄが形成されるように、該角溝２３１ａ及び２３１ｂの幅寸法Ｂ₁が当該絶縁枠２３０の幅寸法Ｂ₂よりも大きく設定されている。

次に、本発明の第１実施形態に係るプラズマＣＶＤ処理装置での成膜時の作用について、その概略を説明する。
図１において、成膜時には、図示しないアクチュエータによって、真空容器２０１の真空室２０２内に搬送され、各接地電極２２３及び成膜室２３５で停止された基板２２４が接地電極支持枠２２６に向かって移動し、接地電極支持枠２２６と基板２２４とがＯリング２２６ｅを介して密着する。これにより、気密状態の成膜室２３５が高周波電極２２２と基板２２４との間に形成される。
そして、図示しない高周波電源の出力電圧が給電体２２１を介して高周波電極２２２の中央部に給電され、これら高周波電極２２２及び接地電極２２３の間に高周波電圧が印加される。これによって、各成膜室２３５内にプラズマが発生し、図示しない導入管から導入された反応ガスが分解され、接地電極２２３に内蔵されたヒータ２２３ａによって加熱された基板２２４の表面上に薄膜が形成されることになる。

このように、本発明の第１実施形態によれば、接地電極支持枠２２６及び高周波電極２２２の側面に角溝２３１ａ，２３１ｂを設け、各角溝２３１ａ，２３１ｂの底面にＯリング２３２が嵌挿されるＯリング溝を形成し、絶縁枠２３０を、角溝２３１ａ及び２３１ｂの間に配置して、これの両側面がＯリング２３２にシールされた形態で各角溝２３１ａ及び２３１ｂの底面に流体密に当接させ、さらには角溝２３１ａ及び２３１ｂの上下側内面と接地電極支持枠２２６の上下側面との間に隙間２３１ｃ及び２３１ｄを形成しているので、上記のようなプラズマの発生に伴い絶縁枠２３０が熱膨張した際においても、角溝２３１ａ及び２３１ｂ内に形成された隙間２３１ｃ及び２３１ｄの中で、絶縁枠２３０が弓形に変形して熱膨張を吸収することができ、更に、絶縁枠２３０が上下方向に過度に変形あるいは移動するのを、角溝２３１ａ，２３１ｂの側壁で拘束して阻止できる。
これにより、耐熱樹脂製の絶縁枠２３０の移動あるいは変形によりＯリング２３２がシール接触部から外れ、Ｏリング２３２が捩れ変形を起こして破断する等によって、Ｏリング２３２の装着部からの成膜室２３５内のガス洩れの発生及びこれに伴う基板２２４の成膜機能の低下を防止できる。

また、この第１実施形態によれば、上記のような絶縁枠２３０の移動の発生を回避することにより、絶縁枠２３０の移動に伴い発生するプラズマ発生領域の近傍に取付けられている当該絶縁枠２３０の側面に薄膜の付着やエッチングが生じる等の不具合や、電界集中等により短絡状態に至った場合に絶縁枠２３０の側面の短絡箇所が炭化することによるトラッキングの発生等も防止できる。

更に、角溝２３１ａ及び２３１ｂの近傍に設置された間隔片２２６ｂの長さの調整により、Ｏリング２３２の初期つぶし量を、所要の２０〜３０％のつぶし量に精密に調整することが可能となるため、テフロン（ＰＴＦＥ）誘電体等の耐熱樹脂からなる絶縁枠２３０に過剰な面圧が加わることを防止できる。
これにより、絶縁枠２３０のＯリング２３２の加圧方向へのクリープ変形量を抑制することが可能となり、絶縁枠２３０の厚さ方向クリープ量の低減、及びＯリング２３２の初期つぶし量の最適化によって、高いシール性を長期間維持できる絶縁構造が得られる。

［第２実施形態］
図２は本発明の第２実施形態を示し、（Ａ）は図１に対応した図、（Ｂ）及び（Ｃ）は（Ａ）におけるＺ部拡大図である。
本発明の第２実施形態においては、接地電極支持枠２２６及び高周波電極２２２に形成される角溝２３１ａ，２３１ｂの側壁２３１ｆの先端部が、図２（Ｂ）に示すように丸みを帯びたＲ形状、あるいは図２（Ｃ）のように内面の傾斜が垂直面２３１ｈに対して面取り形状となっている。
かかる第２実施形態によれば、角溝２３１ａ，２３１ｂの側壁２３１ｆの先端部を上記のような丸みを帯びたＲ形状、あるいは面取り形状とすることにより、電界集中を緩和することができ、絶縁破壊、異常放電による耐熱樹脂製絶縁枠２３０の表面の損傷、炭化を防止でき、良好な絶縁性を長期間維持できる。
その他の構成及び効果は図１に示す第１実施形態と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示されている。

［第３実施形態］
図３は本発明の第３実施形態を示し、図１に対応した図である。
本発明の第３実施形態においては、接地電極支持枠２２６及び高周波電極２２２に形成される角溝２３１ａ，２３１ｂの側壁２３１ｆのうち、接地電極支持枠２２６側の角溝２３１ａの厚さを高周波電極２２２側の角溝２３１ｂの側壁２３１ｆよりも厚くするとともに、接地電極支持枠２２６側の角溝２３１ａの側壁２３１ｆの下側側面に板状誘電体又は非磁性金属板２３４をねじ２３１ｇによって固定している。
この第３実施形態によれば、プラズマ領域が絶縁枠２３０の近傍まで広がった場合でも、接地電極支持枠２２６側の角溝２３１ａの側壁２３１ｆの下側側面に板状誘電体又は非磁性金属板２３４を固定することにより、板状誘電体又は非磁性金属板２２４の表面に選択的に成膜されることにより、耐熱樹脂製の絶縁枠２３０の側面への成膜物付着量を軽減することができる。その結果、絶縁枠２３０の変形や、付着物による、角溝部２３１ａ，２３１ｂの隙間寸法の減少を低減でき、長期間、良好なシール性及び絶縁性を保つことが可能となる。
その他の構成及び効果は図１に示す第１実施形態と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示されている。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。

本発明の第1実施形態に係るプラズマＣＶＤ処理装置の成膜室周りの片側半分を示す断面図（図８の中心線Ｍよりも左側半分の断面図）である。本発明の第２実施形態を示し、（Ａ）は図１に対応した図、（Ｂ）及び（Ｃ）は（Ａ）におけるＺ部拡大図である。本発明の第３実施形態を示す図１に対応した図である。従来技術に係る平行平板プラズマＣＶＤ装置の第１例を示す模式図である。従来技術に係る平行平板プラズマＣＶＤ装置の第２例を示す模式図である。従来技術に係る平行平板プラズマＣＶＤ装置の第３例を示す模式図である。従来技術に係る平行平板プラズマＣＶＤ装置の第４例を示す模式図である。従来例にて提供されているステッピングロール方式による多列基板搬送製膜装置の成膜室周りの断面図である。

符号の説明

２０１真空容器
２０２真空室
２０３シールド体
２２１給電線
２２２高周波電極（高周波電極支持枠）
２２３接地電極
２２４基板
２２６接地電極支持枠
２２６ａねじ
２２６ｂ間隔片
２２６ｃねじ
２３０絶縁枠
２３１ａ，２３１ｂ角溝
２３１ｃ，２３１ｄ隙間
２３１ｆ側壁
２３２Ｏリング
２３４板状誘電体（非磁性金属板）
２３５成膜室

Claims

真空容器内の基板に対向して配置される２つの電極を備え、前記２つの電極の間に電圧を印加するとともにガスを流すことによってプラズマを生成し、前記基板の表面に製膜、エッチング等のプラズマ処理を行うようにしたプラズマ処理装置において、前記２つの電極を支持する電極支持枠体の側面に角溝をそれぞれ設け、前記各角溝の底面にＯリングが嵌挿されるＯリング溝を形成し、前記２つの角溝間に絶縁枠を配置して前記絶縁枠の両側面が前記Ｏリングにシールされた形態で、かつ上下面と前記角溝との間に隙間を形成して前記各角溝の底面に当接させ、前記電極支持枠体にて前記絶縁枠を挟持固定することにより、成膜室を形成したことを特徴とするプラズマ処理装置。
前記角溝の成膜室内側の側壁先端部を、丸みを帯びた形状あるいは内面の傾斜が鈍角となるような面取り形状に形成したことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
前記２つの電極のうちの一方の電極側における前記角溝の前記成膜室内側の側壁厚さを、他方の電極側における側壁厚さよりも厚く形成するとともに、前記一方の電極側の側壁側面に板状誘電体又は非磁性金属板のいずれかを固定したことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
前記絶縁枠を間隔片を介した複数のねじにより前記電極支持枠体間に挟持固定し、前記間隔片の長さを調節することにより、前記Ｏリングの初期つぶし量を所望のつぶし量に調整していることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
前記絶縁枠として耐熱性樹脂を適用していることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。