JPH0425223Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は気相中でプラズマを用いて被加工物表
面を改質したりプラズマ重合によつて薄膜を形成
するためのプラズマ処理装置に関する。

従来の技術 可聴周波数の交流電力を用いてプラズマを発生
させるプラズマ処理装置は、インピーダンス整合
のためのいわゆる、マツチングボツクスが不要で
あり、また電磁波の漏洩を防止するシールド構造
が容易であるという利点がある。併し表面処理の
行なわれる被加工物である基板を可及的に大きく
できる構成は存在しない。

このように従来では、可聴周波数の交流電力を
用いるプラズマ処理装置は、第４図に示す如く交
流電力が供給される対向した一対の電極２０，３
０間でその電極からずれた位置に回転軸線５０を
有する円板４０を、その円板が電極２０，３０に
平行となるように設け、この円板にプラズマ処理
すべき基板Ａがとりつけられていた。

考案が解決しようとする問題点 このような従来技術によればプラズマ処理され
る基板Ａを大型化するには、円板４０を対向電極
２０，３０よりも大きくすることが必要であり、
従つて、大きいプラズマ処理面積を得るためには
装置を極めて大きくしなければならない。

基板Ａのプラズマ処理すべき表面は、円板４０
が回転するので常時は両電極２０，３０間に存在
することができず、そのため、大きな面積を有す
る基板に均一なプラズマ処理を行なうことができ
ないのみならず処理速度も低いという問題があつ
た。

本考案は上記問題点を解決し、プラズマ処理装
置を小型化し、しかも速やかに均一なプラズマ処
理を行なうことが可能な装置を提供することを目
的とする。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するため本考案の構成は次の通
りとする。

即ち、間隔をあけ対向配置された一対の平行平
板電極と、該一対の電極が対向する領域内に配置
され、これら電極と平行であり、被加工基板が取
付可能とされた円板と、前記円板に基端部が固定
され、一方電極を挿通し、軸線まわりに回転可能
に支持された回転軸と、前記回転軸に関して、円
板とは反対側に配置され、回転軸をその軸線まわ
りに回転駆動する駆動装置と、前記電極間に可聴
周波数の電力を供給する電力源とを含み、前記一
方電極が周方向に分割されていることである。

作 用 真空槽内で対向して配置される一対の電極間に
おいてその対向する領域に配置された円板に被加
工基板がとりつけられ、円板の中心軸線まわりに
回転されるとともに槽内部に原料ガスを充分に行
きわたらせたのち前記両電極間に可聴周波数の電
力でグロー放電させる。そして、これら両電極間
にプラズマを発生さすことにより前記被加工基板
の表面に一様に薄膜が堆積される。

実施例 以下本考案を図面に示す実施例にもとづいて説
明する。

本考案は第１図および第３図に示すように、真
空槽１０内に間隔をあけて対向配置され、一対を
なす一方電極２０、他方電極３０と、該一対の電
極が対向する領域内に配置され、これら電極と平
行であつて、被加工基板Ａが取付可能とされた円
板４０と、該円板に基端部を固定され、一方電極
２０を挿通し、軸線まわりに回転可能に支持さ
れ、内部に水冷機構５１を内蔵する回転軸５０
と、該回転軸を回転駆動するために、該回転軸５
０の前記円板取付側と反対側に配置された駆動装
置６０と、前記両電極２０，３０間に可聴周波数
の電力を供給する電力源７０とを含み、前記一方
電極２０は周方向に２分割されてなるものであ
る。

しかして、前記真空槽１０は、槽本体１１が蝶
番１２ａを介して開閉自在な蓋１２でパツキング
１２ｂなどを介して密封され、該槽内には下部に
設けられたガス導管１５を経て原料ガス（例えば
有機モノマーガス又は希ガス）が導入される。ま
た、前記蓋１２には絶縁体（商品名テフロン等）
１４ａ，１４ｂを介して軸受部１３が固着され
る。該軸受部１３には後記水冷機構のための入口
管継手１３ａおよび出口管継手１３ｂが設けられ
ている。

一方電極２０は第２図に示されるように周方向
に２分割された極板２１，２１が組付手段により
円板状に組付け可能とされ、中央に回転軸５０の
貫通軸孔２１ａが設けられた非磁性本体２５の裏
面（第２図上面側）に内周磁性体２３と外周磁性
体２４とを固着し、該両磁性体２３，２４に橋架
して複数の永久磁石２２が同極を内向きまたは外
向きにして放射状に配列されてマグネトロン電極
を形成する。これら組付極板の上面側にはステン
レス鋼からなる非磁性体の第１カバー２６が装着
され、更に、その上面を非磁性２分割第２カバー
２７で覆つている。一方電極２０は４個のセラミ
ツク製絶縁碍子２８によつて蓋１２に下向きに取
りつけられる。

他方極板３０は単一体のマグネトロン電極から
なり、図示省略の手段により槽本体１１と絶縁さ
れ、槽内下部に上向きに取付けられる。

円板４０はステンレス鋼からなり内部をステン
レス鋼の薄板４１で水平に仕切られ、前記入口管
継手１３ａおよび出口管継手１３ｂに接続される
水冷機構５１の流路が形成されている。円板４０
の下面に被加工基板Ａが取付けられる。水冷機構
５１は被加工基板Ａを熱媒循環加熱する必要があ
るときにはこれら流路に熱物質を流通させること
により加熱機構とすることもできる。

前記軸受部１３には軸受１６を介して２重管状
の回転軸５０が回転可能に支持される。即ち、回
転軸５０の内部には中央に導水路５１ａが、また
その周囲に排水路５１ｂが形成され、これらは
夫々前記入口管継手１３ａ、出口管継手１３ｂに
接続される。導水路５１ａと排水路５１ｂとは前
記円板４０内で接続され水冷（加熱）機構５１を
形成する。

駆動装置６０は、モータ６１より減速機６２を
経て主動スプロケツトホイル６３を回転させチエ
ン６５を経て従動スプロケツトホイル６４を回転
させるが、該スプロケツトホイル６４は例えばジ
ユラコンなどからなり回転軸５０とは電気的に絶
縁されている。

電力源７０は１〜数百ＫHzの可聴周波数の交流
電力源であり、導線７１が絶縁状態で槽本体１１
および蓋１２を貫通し、前記一方電極２０および
他方電極３０に接続され、これら電極間の原料ガ
ス雰囲気中にグロー放電を発生させる。

なお、第１図に示す１７は、槽１０内に発生す
るプラズマの影響により、槽外へノイズが放散す
るのを防ぐため、槽本体１１の外周に装設された
防護網であり、接地されている。

以上において、作動態様を説明する。

前記一対の電極２０，３０に印加する可聴周波
電力によりこれら電極間にグロー放電を発生させ
ることにより、槽内の原料ガスが分解して被処理
基板Ａの表面に薄膜（例えば有機膜）を堆積させ
る。

本考案によると、被処理基板Ａが取りつけられ
た円板４０は前記一対の電極２０，３０が対向す
る領域内全域を満たす大きさに設定されることが
できるので、該円板相当径の被加工基板の処理が
可能である。

円板４０は電気的にフローテイングされ、内部
に水冷または熱媒循環加熱（Max80℃）が可能
な構造となり、回転駆動されるので、被加工基板
Ａへの成膜分布が均一化されるとともに速かなプ
ラズマ処理が可能である。

一方電極２０は２分割可能とされ、回転軸５０
に貫挿され、かつ、前記回転軸５０が貫挿する回
転軸孔２１ａを有するので該電極２０は装脱が容
易にできるほか、磁界の変更等のためのマグネツ
トの交換や装着修正にも手間がかからない。

一方電極２０、他方電極３０は真空槽１０に対
して碍子２８を介して絶縁され、蓋１２と軸受部
１３との間にはテフロン絶縁物１４ａ，１４ｂに
よる絶縁が、また、回転軸５０とモータ６１との
間にはブロツク体絶縁物６４ａによつて絶縁され
たうえ、更に、槽本体１１の外周にはアースされ
た網体１７が設けられているので、両電極２０，
３０内に発生するプラズマが槽外からの影響を受
けたり、また、ノイズが槽外機器等に影響を及ぼ
すことは全くない。

考案の効果 本考案は以上の如く、間隔をあけて対向配置さ
れた一対の平行平板電極と、該一対の電極が対向
する領域内に配置され、これら電極と平行であ
り、被加工基板が取付可能とされた円板と、前記
円板に基端部が固定され、一方電極を挿通し、軸
線まわりに回転可能に支持された回転軸と、前記
回転軸に関して、円板とは反対側に配置され、該
回転軸をその軸線まわりに回転駆動する駆動装置
と、前記電極間に可聴周波数の電力を供給する電
力源とを含み、前記一方電極が周方向に分割され
ているので、プラズマ処理を均一に行なうことを
可能にし、しかも処理速度をあげることができる
もので、装置も小型のもので間に合い、保守も容
易であるなど各方面にわたつて大きな効果を発揮
することとなつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す縦断面図、第
２図は要部分解斜視図、第３図は第１図の要部拡
大断面図、第４図は従来の技術を示す縦断面図で
ある。 Ａ……基板、１０……真空槽、１１……槽本
体、１３……軸受部、１５……原料ガス導管、２
０……一方電極、２１……極板、２２……永久磁
石、２３……内周磁性体、２４……外周磁性体、
２６……第１カバー、２７……第２カバー、３０
……他方電極、４０……円板、５０……回転軸、
５１……冷水（加熱）機構、６０……駆動装置、
６１……モータ、７０……電力源。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 間隔をあけ対向配置された一対の平行平板電極
   ２０，３０と、 前記一対の電極が対向する領域内に配置され、
   これら電極と平行であり、被加工基板Ａが取付可
   能とされた円板４０と、 前記円板に基端部が固定され、一方電極２０を
   挿通し、軸線まわりに回転可能に支持された回転
   軸５０と、 前記回転軸に関して、円板４０とは反対側に配
   置され、該回転軸５０をその軸線まわりに回転駆
   動軸する駆動装置６０と。 前記電極間に可聴周波数の電力を供給する電力
   源７０とを含み、 前記一方電極２０が周方向に分割されているこ
   とを特徴とするプラズマ処理装置。