KR20220170355A - 배기망의 제조 방법, 플라즈마 처리 장치 및 배기망 - Google Patents

배기망의 제조 방법, 플라즈마 처리 장치 및 배기망 Download PDF

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KR20220170355A
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세이지 다나카
겐지 마스자와
가즈노리 엔도
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 배기 성능 및 방전 안정성의 양립을 도모할 수 있는 기술을 제공한다.
[해결수단] 플라즈마 처리 장치의 처리 용기로부터 가스를 배기할 때에 상기 가스를 통과시키는 배기망의 제조 방법으로서, (a) 복수의 금속판을 준비하는 공정과, (b) 복수의 육각형상의 관통 구멍이 인접하는 허니컴 구조를 상기 복수의 금속판의 각각에 형성하여, 복수의 박판 허니컴망을 얻는 공정과, (b) 상기 복수의 박판 허니컴망의 상기 복수의 관통 구멍이 서로 연통하도록 상기 복수의 박판 허니컴망을 적층하고, 상기 복수의 박판 허니컴망끼리 접합하는 것에 의해 후판화된 상기 배기망을 제작하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기망의 제조 방법이 제공된다.

Description

배기망의 제조 방법, 플라즈마 처리 장치 및 배기망{METHOD FOR PRODUCING EXHAUST NET, PLASMA PROCESSING DEVICE AND EXHAUST NET}
본 개시는, 배기망의 제조 방법, 플라즈마 처리 장치 및 배기망에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 처리 용기 내에 가스를 도입하여 플라즈마화하고, 에칭 등의 처리를 기판에 대하여 행하는 플라즈마 처리 장치가 개시되어 있다. 이 처리시에 발생한 가스는, 처리 용기 내로부터 배기부(배기 기구)에 배기된다. 배기부로의 플라즈마의 침입을 억제하기 위해, 플라즈마 처리 장치는, 금속으로 형성되고 접지 전위에 접속되는 배기망(망부재)를 구비한다. 배기망은, 상기 배기망의 두께 방향으로 관통한 원형의 관통 구멍을 복수 갖는다.
이 종류의 배기망은, 각 관통 구멍의 개구율이 클수록 가스가 배기되기 쉬워지지만, 플라즈마의 침입에 의한 이상 방전이 발생하기 쉬워진다. 즉, 배기망의 배기 성능과 방전 안정성은 트레이드오프의 관계에 있다.
특허문헌 1 : 일본특허공개 제2020-188194호 공보
본 개시는, 배기 성능 및 방전 안정성의 양립을 도모할 수 있는 기술을 제공한다.
본 개시의 일양태는, 플라즈마 처리 장치의 처리 용기로부터 가스를 배기할 때에 상기 가스를 통과시키는 배기망의 제조 방법으로서, (a) 복수의 금속판을 준비하는 공정과, (b) 복수의 육각형상의 관통 구멍이 인접하는 허니컴 구조를 상기 복수의 금속판의 각각에 형성하여, 복수의 박(薄)판 허니컴망을 얻는 공정과, (c) 상기 복수의 박판 허니컴망의 상기 복수의 관통 구멍이 서로 연통하도록 상기 복수의 박판 허니컴망을 적층하고, 상기 복수의 박판 허니컴망끼리 접합하는 것에 의해 후(厚)판화된 상기 배기망을 제작하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기망의 제조 방법이 제공된다.
일양태에 의하면, 배기 성능 및 방전 안정성의 양립을 도모할 수 있다.
도 1은 일실시형태에 관한 플라즈마 처리 장치의 일례를 도시하는 단면 모식도이다.
도 2는 도 1의 처리 용기로부터 가스를 배기하는 개소를 확대하여 도시하는 단면 모식도이다.
도 3은 일실시형태에 관한 배기망을 도시하는 사시도이다.
도 4는 일실시형태에 관한 배기망의 허니컴 구조를 확대한 설명도이다.
도 5는 일실시형태에 관한 배기망의 제조 방법을 도시하는 공정 설명도이다.
도 6은 일실시형태에 관한 배기망의 배기 성능을 확인한 실험 결과를 도시하는 설명도이다.
도 7은 일실시형태에 관한 처리 용기 내의 압력의 변화 및 플라즈마의 출력의 변화에서의 방전 안정성을 도시하는 표이다.
이하, 도면을 참조하여 본 개시를 실시하기 위한 형태에 관해 설명한다. 각 도면에서, 동일한 구성 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 중복된 설명을 생략하는 경우가 있다.
도 1은, 일실시형태에 관한 플라즈마 처리 장치의 일례를 도시하는 단면 모식도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 일실시형태에 관한 배기망(100)은 플라즈마 처리 장치(1)에 적용된다. 이하, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해, 플라즈마 처리 장치(1)의 구성에 관해 먼저 설명한다.
플라즈마 처리 장치(1)는, FPD용 기판(이하, 단순히 기판(G)이라고 함)에 대하여 각종 기판 처리를 행하는 유도 결합 플라즈마(Inductive Coupled Plasma : ICP)의 처리 장치이다. 기판(G)을 가공하여 제조되는 FPD는, 예컨대 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display : LCD), 일렉트로 루미네센스(Electro Luminescence : EL), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP) 등을 들 수 있다. 이 경우, 기판(G)의 재료로는 유리 또는 합성 수지 등이 적용된다. 기판(G)은, 표면에 회로가 패터닝된 것, 혹은 회로를 구비하지 않은 지지 기판 등을 포함할 수 있다. 기판(G)의 평면 치수는, 긴 변이 1800 mm∼3400 mm 정도의 범위이고, 짧은 변이 1500 mm∼3000 mm 정도의 범위인 것이 좋다. 또한, 기판(G)의 두께는, 0.2 mm∼4.0 mm 정도의 범위인 것이 좋다. 플라즈마 처리 장치(1)가 행하는 기판 처리로는, CVD(Chemical Vapor Deposition)법을 이용한 성막 처리나 에칭 처리 등을 들 수 있다. 이하에서는, 기판 처리로서 성막 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치(1)에 관해 설명한다.
플라즈마 처리 장치(1)는, 직방체형의 상자형의 처리 용기(10)를 구비한다. 처리 용기(10)는, 알루미늄이나 알루미늄 합금 등의 금속에 의해 형성된다. 또, 처리 용기(10)는, 기판(G)의 형상에 따라서 적절한 형상으로 형성되는 것이 좋고, 예컨대, 기판(G)이 원판이나 타원판인 경우에, 처리 용기(10)는 원통형이나 타원통형 등으로 형성되는 것이 바람직하다.
처리 용기(10)는, 연직 방향의 소정 위치에, 상기 처리 용기(10)의 내측으로 돌출된 직사각형의 지지 프레임(11)을 구비하고, 이 지지 프레임(11)에 의해 유전체판(12)을 수평 방향으로 지지하고 있다. 처리 용기(10)는, 유전체판(12)을 사이에 두고 상부 챔버(13)와 하부 챔버(14)로 나뉘어져 있다. 상부 챔버(13)는 안테나실(13a)을 내측에 형성하고 있다. 하부 챔버(14)는, 기판(G)이 수용됨과 더불어, 기판 처리를 행하는 내부 공간(14a)을 내측에 형성하고 있다.
하부 챔버(14)의 측벽(15)은, 게이트 밸브(16)에 의해 개폐되는 반입 출입구(17)를 구비한다. 플라즈마 처리 장치(1)는, 게이트 밸브(16)의 개방시에, 도시하지 않은 반송 장치에 의해, 반입 출입구(17)를 통해 기판(G)의 반입 반출을 행한다.
또한, 하부 챔버(14)의 측벽(15)은 접지선(18)을 통해 접지(접지 전위에 접속)되어 있다. 하부 챔버(14)의 사방의 측벽(15)은, 무단형으로 주회하는 시일 홈(19)을 상단에 갖는다. 시일 홈(19)에 O링 등의 시일 부재(20)가 배치되는 것에 의해, 지지 프레임(11) 및 하부 챔버(14)는 내부 공간(14a)을 기밀하게 시일하고 있다.
지지 프레임(11)은, 알루미늄이나 알루미늄 합금 등의 금속에 의해 형성되어 있다. 또한, 유전체판(12)은, 알루미나(Al2O3) 등의 세라믹스나 석영에 의해 형성되어 있다.
지지 프레임(11)의 내측에는, 상기 지지 프레임(11)에 연결되고, 복수의 장척형 부재로 이루어져 내부 공간(14a)에 가스를 토출하는 샤워 헤드(21)가, 유전체판(12)을 지지하는 지지 들보를 겸하여 설치되어 있다. 유전체판(12)은, 샤워 헤드(21)의 상면에 지지되어 있다. 샤워 헤드(21)는, 알루미늄 등의 금속에 의해 형성되고, 양극 산화에 의한 표면 처리가 되어 있는 것이 바람직하다. 샤워 헤드(21)의 내부에는, 수평 방향을 따라 가스 유로(21a)가 형성되어 있다. 또한, 샤워 헤드(21)는, 가스 유로(21a)와 샤워 헤드(21)의 하면(내부 공간(14a))을 연통하는 복수의 가스 토출 구멍(21b)을 갖는다.
샤워 헤드(21)의 상면에는, 가스 유로(21a)에 연통하는 가스 도입관(22)이 접속되어 있다. 가스 도입관(22)은, 상부 챔버(13) 내에서 상방향으로 연장EHLJD 상기 상부 챔버(13)를 관통하고, 처리 용기(10)의 외부에 설치된 가스 공급부(23)에 접속되어 있다.
가스 공급부(23)는, 가스 도입관(22)에 결합되는 가스 공급관(24)을 가짐과 더불어, 가스 공급관(24)의 상류로부터 하류를 향해 순서대로, 가스 공급원(25), 매스플로우 컨트롤러(26) 및 개폐 밸브(27)를 구비한다. 성막 처리에 있어서, 가스는, 가스 공급원(25)으로부터 공급되고, 매스플로우 컨트롤러(26)에 의해 유량이 제어됨과 더불어, 개폐 밸브(27)에 의해 공급 타이밍이 제어된다. 이 가스는, 가스 공급관(24)으로부터 가스 도입관(22)을 통과하여 가스 유로(21a)에 유입되고, 각 가스 토출 구멍(21b)을 통과하여 내부 공간(14a)에 방출된다.
안테나실(13a)을 형성하는 상부 챔버(13) 내에는 고주파 안테나(28)가 설치되어 있다. 고주파 안테나(28)는, 구리 등의 도전성의 금속으로 형성되는 안테나선을, 고리형 혹은 소용돌이형으로 배선하여 형성된다. 혹은, 고주파 안테나(28)는, 고리형의 안테나선을 다중으로 설치한 것이어도 좋다. 고주파 안테나(28)의 단자에는, 상부 챔버(13) 내에서 상방향으로 연장된 급전 부재(29)가 접속되어 있다.
급전 부재(29)는, 처리 용기(10)의 외부로 돌출된 상단을 가지며, 이 상단에 급전선(30)이 접속되어 있다. 급전선(30)은, 임피던스 정합을 행하는 정합기(31)를 통해 고주파 전원(32)에 접속되어 있다. 고주파 전원(32)은, 기판 처리에 따른 주파수(예컨대 13.56 MHz)의 고주파 전력을 고주파 안테나(28)에 인가한다. 이것에 의해, 고주파 안테나(28)는, 하부 챔버(14) 내에 유도 전계를 형성한다.
그리고, 처리 용기(10)는, 반입 출입구(17)로부터 반입된 기판(G)을 재치하는 스테이지(40)(재치대)를 하부 챔버(14) 내에 구비한다. 스테이지(40)는, 스테이지 본체(41), 베어링대(42), 복수의 리프트핀(43) 및 복수의 리프트핀 승강 기구(44)를 갖는다. 하부 챔버(14)에 반입된 기판(G)은, 각 리프트핀 승강 기구(44)에 의해 상승된 각 리프트핀(43)에 전달되어, 각 리프트핀(43)을 하강시킴으로써 스테이지 본체(41) 상에 재치된다.
스테이지 본체(41)는, 평면시에서 장방형상으로 형성되고, 기판(G)과 동일한 정도의 평면 치수의 재치면(411)을 갖는다. 예컨대, 재치면(411)의 평면 치수는, 긴 변이 1800 mm∼3400 mm 정도의 범위이고, 짧은 변이 1500 mm∼3000 mm 정도의 범위인 것이 좋다.
스테이지 본체(41)의 재치면(411)과 샤워 헤드(21)의 사이에는, 플라즈마 처리 공간(PCS)이 형성된다. 플라즈마 처리 공간(PCS)에 있어서는, 고주파 안테나(28)가 형성한 유도 전계에 의해, 샤워 헤드(21)로부터 내부 공간(14a)에 공급한 가스를 플라즈마화한 플라즈마가 생성된다. 플라즈마 처리 장치(1)는, 플라즈마 처리 공간(PCS)에서 생성된 플라즈마 중의 성막 프리커서를 기판(G)에 제공한다.
또한, 스테이지 본체(41)는, 알루미늄이나 알루미늄 합금 등에 의해 형성되고, 저항체인 히터선(45)을 내부에 구비한다. 히터선(45)은, 히터 구동부(46)에 접속되고, 히터 구동부(46)의 전력 공급에 기초하여 승온한다. 히터 구동부(46)는, 플라즈마 처리 장치(1)의 제어부(60)에 접속되고, 제어부(60)의 온도 지령에 따른 전력을 출력한다. 또한, 스테이지 본체(41)는, 냉각 기구를 구비하여 정밀한 온도 제어를 행할 수 있도록 해도 좋다. 예컨대, 플라즈마 처리 장치(1)는, 기판 처리(성막 처리)를 행할 때에, 스테이지(40)의 재치면(411)을 200℃ 정도로 가열하여 그 온도 상태를 유지한다.
베어링대(42)는, 절연 재료에 의해 형성되고, 하부 챔버(14)의 바닥판(33)에 배치되어 스테이지 본체(41)를 지지한다. 베어링대(42)는, 바닥부에 개구를 갖고 있고, 바닥판(33)에 대하여 스테이지 본체(41)를 이격시킨 상태로, 스테이지 본체(41)를 고정 및 지지하고 있다.
플라즈마 처리 장치(1)는, 장치 전체의 동작을 제어하는 제어부(60)를 갖는다. 제어부(60)는, 1 이상의 프로세서(61), 메모리(62), 도시하지 않은 입출력 인터페이스 및 전자 회로를 구비하는 제어용 컴퓨터이다. 메모리(62)는, 불휘발성 메모리 및 휘발성 메모리를 포함하며, 프로그램 및 레시피 데이터를 보존하는 제어부(60)의 기억부를 형성하고 있다. 또, 메모리(62)의 일부는, 프로세서(61)에 내장되어 있어도 좋다. 입출력 인터페이스에는, 플라즈마 처리 장치(1)의 입출력 장치(도시하지 않음)가 접속되어 있다. 입출력 장치로는, 예컨대, 터치패널, 모니터, 키보드 등을 들 수 있다. 1 이상의 프로세서(61)는, CPU, ASIC, FPGA, 복수의 디스크리트 반도체로 이루어진 회로 등 중 하나 또는 복수를 조합한 것일 수 있다. 1 이상의 프로세서(61)는, 메모리(62)의 프로그램을 실행하고, 또한 레시피 데이터에 따라서 플라즈마 처리를 기판(G)에 대하여 행한다.
그리고, 플라즈마 처리 장치(1)는, 처리 용기(10)의 바닥판(33)에, 내부 공간(14a)의 가스를 배기하는 배기구(14b)를 가짐과 더불어, 배기구(14b)를 통해 처리 용기(10)에 접속하는 배기부(70)를 구비한다. 또, 도 1 중에서는, 하나의 배기구(14b) 및 하나의 배기부(70)를 예시했지만, 플라즈마 처리 장치(1)는, 배기구(14b) 및 배기부(70)를 복수 구비해도 좋다.
배기구(14b)는, 정원형상으로 형성되고, 처리 용기(10)의 측벽과 스테이지(40)의 사이에 설치되어 있다. 배기구(14b)의 직경은, 처리 용기(10)의 크기에 따라서도 다르지만, 예컨대, 200 mm∼400 mm 정도의 범위로 설정되는 것이 바람직하고, 본 실시형태에서는 300 mm로 설정되어 있다. 또, 배기구(14b)의 형상은, 배치 위치에 따라서는 반드시 정원형상이 아니어도 좋고, 반원형상 등, 배치 위치에 따른 형상이 되어도 좋다.
도 2는, 처리 용기(10)로부터 가스를 배기하는 배기구(14b)(가스 배기구)를 확대하여 도시하는 단면 모식도이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 배기부(70)는, 배기구(14b)에 접속되는 배기관(71)과, 배기관(71)에 설치되어 처리 용기(10) 내의 가스(예컨대 휘발성 가스)를 배기하는 배기 기구(72)를 포함한다.
배기관(71)은, 단면 형상이 원형이고, 배기구(14b)와 연통하는 통로(71a)를 내측에 갖는 파이프이며, 적절한 금속으로 형성되어 있다. 배기관(71)은, 도 2 중에 도시하는 바와 같이 하측을 향해 직선형으로 연장되어 있어도 좋고, 도중 위치에서 만곡 또는 굴곡된 형상이어도 좋다. 또한 상기와 같이, 처리 용기(10)가 접지되어 있음으로써, 처리 용기(10)에 연결된 배기관(71)도 접지된다. 통로(71a)를 구성하는 배기관(71)의 내주면에는, 상기 배기관(71)의 부식을 억제하기 위해 코팅되어 있는 것이 바람직하다.
도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 배기 기구(72)는, 배기관(71)의 가스의 유통 방향 하류측을 향하여 순서대로, APC(Automatic Pressure Control) 밸브(73), 터보 분자 펌프(TMP : Turbo Molecular Pump)(74) 및 드라이 펌프(75)를 구비한다. 배기 기구(72)는, 드라이 펌프(75)에 의해 처리 용기(10) 내를 1차 펌핑한 후, 터보 분자 펌프(74)에 의해 처리 용기(10) 내를 진공 상태로 한다. 또한, 배기 기구(72)는, APC 밸브(73)의 개방도를 조정하는 것에 의해, 내부 공간(14a)의 압력을 제어한다.
배기망(100)은, 플라즈마 처리 장치(1)에 있어서 스테이지(40)(재치대)로부터 배기구(14b)를 통해 배기관(71)의 배기 기구(72)의 APC 밸브(73)의 입구측에 이르기까지의 사이에, 배기관(71) 혹은 하부 챔버(14)와 접촉하여 배치될 수 있다. 배기망(100)은, 접지 전위인 배기관(71) 혹은 하부 챔버(14)와 접촉하는 것에 의해 접지 전위가 된다. 이것에 의해, 플라즈마를 배기망(100)에 의해 차폐하여, APC 밸브(73), 터보 분자 펌프(74) 등에 대한 플라즈마의 침입을 억지할 수 있다. 배기망(100)은, 보다 바람직하게는, APC 밸브(73)의 입구측보다 배기구(14b)측, 또는, 배기구(14b)의 근방 위치(출구측, 입구측)에 그 일부가 하부 챔버(14)에 접촉하도록 배치되는 것이 좋다. 배기망(100)은, 배기구(14b)의 근방 위치에 배치함으로써, 배기관(71) 내로의 플라즈마의 침입에 의한 방전을 회피할 수 있다. 또한, 배기망(100)에 의해, 배기관(71) 내의 APC 밸브(73)까지 부품이 낙하하는 것을 방지할 수 있다.
본 실시형태에 관한 플라즈마 처리 장치(1)는, 배기관(71) 내의 배기구(14b)측의 접속 단부에서 상기 배기구(14b)의 출구측에 인접하는 위치에 배기망(100)을 배치하고 있다. 혹은, 배기망(100)은, 배기구(14b)의 입구측에 배치되어도 좋다. 또, 배기망(100)은, 배기구(14b)의 입구측에 하부 챔버(14)에 접촉하도록 배치되어도 좋고, 또는 배기구(14b) 내(출구측과 입구측의 사이)에 하부 챔버(14)에 접촉하도록 배치되어도 좋다. 혹은, 배기망(100)은, 배기구(14b)보다 상측의 내부 공간(14a)에 하부 챔버(14)에 직접적 또는 간접적으로 전기적 도통으로 접촉하도록 배치되어도 좋다. 플라즈마 처리 장치(1)는, 배기관(71)(또는 배기구(14b))에 배기망(100)을 구비하는 것 외에, 도시하지 않은 배플 플레이트를 처리 용기(10) 내에 구비하고 있어도 좋다. 또, 배기망(100)이, 전기적으로 하부 챔버(14)와 접촉하지 않고, 또한, 배기관(71)과도 접촉하지 않는 것에 의해 접지 전위가 되지 않는 경우, 배기망(100)이 플라즈마를 차폐하는 효과는 약해진다.
도 3은, 배기망(100)을 도시하는 사시도이다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 배기망(100)은, 평면시에서 정원형상으로 형성되어 있다. 배기망(100)의 직경은, 바람직하게는 200 mm∼400 mm 정도의 범위로 설정되는 것이 좋다. 본 실시형태에서는, 배기구(14b)의 사이즈에 따라서, 300 mm의 직경을 갖는 배기망(100)을 적용하고 있다.
도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 배기망(100)은, 링형의 외측 프레임부(101)와, 외측 프레임부(101)의 내측에서 가스를 유통시키는 내측부(102)를 구비한다. 또, 외측 프레임부(101)를 설치하지 않고, 허니컴 구조(104)를 갖는 내측부(102)만으로 배기망(100)을 구성해도 좋다. 또한, 배기관(71) 및 배기망(100)은, 결합 구조(76)에 의해, 배기관(71)에 대하여 배기망(100)을 이탈 가능하게 고정하고 있다.
예컨대, 결합 구조(76)는, 처리 용기(10)에 접속하는 배기관(71)의 접속 단부(상단부)에 설치된다. 배기관(71)의 내경은, 내측부(102)의 직경과 대략 동일하게 설정되고, 배기관(71)의 접속 단부는, 외측 프레임부(101)에 대응하여 직경 방향 외측으로 넓어지는 플랜지부(77)를 구비한다. 배기관(71)은, 배기망(100)의 외측 프레임부(101)를 플랜지부(77)에 재치한 상태로, 나사 고정 등의 연결 수단에 의해 처리 용기(10)의 바닥판(33)에 고정된다. 이것에 의해, 플라즈마 처리 장치(1)는, 배기관(71)의 접속에 따라, 처리 용기(10)의 배기구(14b)의 인접 위치에 배기망(100)을 배치할 수 있다. 또한, 내측부(102)는, 배기관(71)의 배치 상태에서, 정확하게 배기관(71) 내의 통로(71a)에 대향 배치된다.
외측 프레임부(101) 및 내측부(102)는, 스테인레스강(예컨대 SUS304) 또는 알루미늄 등을 주성분으로 하는 금속에 의해 서로 연속해 있다. 또, 배기망(100)은, 이트리아(Y2O3) 등의 세라믹스가 표면에 피복되어도 좋다. 세라믹스 피막에 의해 배기망(100)은 플라즈마 내성을 가질 수 있다. 다만, 세라믹스 피막은, 배기망(100)이 RF 회로에 있어서 접지 전위로서 기능하는 정도의 막두께에 그치게 해 둘 필요가 있다. 금속에 의해 형성되어 배기관(71)에 고정된 배기망(100)은, 배기관(71) 및 처리 용기(10)를 통해 접지(접지 전위에 접속)된다.
도 4는, 배기망(100)의 허니컴 구조(104)를 확대한 설명도이다. 도 4의 (a)는, 배기망(100)의 내측부(102)의 부분 평면도, 도 4의 (b)는, (a)의 IV-IV선의 부분 단면도이다. 배기망(100)의 내측부(102)는, 판형으로 형성되고, 서로 변을 공유하여 인접하는 복수의 육각형상(정육각형상)의 관통 구멍(103)이 나열됨으로써 허니컴 구조(104)를 형성하고 있다. 즉, 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이, 내측부(102)는, 복수의 관통 구멍(103)과, 복수의 관통 구멍(103)의 각각을 둘러싸는 복수의 구멍의 변(105)을 갖는다. 또, 각 관통 구멍(103)은, 정육각형상 이외의(예컨대 편평한) 육각형상이어도 좋다.
허니컴 구조(104)의 각 관통 구멍(103)은, 각 구멍의 변(105)끼리 평행하게 나열된 방향(구멍의 변(105)의 길이 방향에 직교하는 방향)을 따라 배열됨으로써 배기망(100)의 그물눈(메쉬)을 형성하고 있다. 각 구멍의 변(105)은, 각 관통 구멍(103)의 크기에 비교하여 가늘고 길며, 또한 일정한 폭으로 직선형으로 연장되어 있다. 또한, 각 구멍의 변(105)은, 육각형상의 각 관통 구멍(103)에 따라서 서로 동일한 길이로 형성됨과 더불어, 서로 120°의 각도로 연결하고 있다. 이러한 복수의 관통 구멍(103) 및 복수의 구멍의 변(105)을 가짐으로써, 내측부(102)(배기망(100))의 개구율은 85% 이상으로 설정된다. 즉, 허니컴 구조(104)에 의해, 배기망(100)은 내측부(102)의 개구율이 대폭 높아지고, 배기구(14b)로부터 통로(71a)에 가스를 용이하게 유통시킬 수 있다.
또한 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이, 배기망(100)은, 후술하는 제조 방법에 의해, 허니컴 구조(104)를 갖는 복수의 박판(이하, 박판 허니컴망(110)이라고 함)끼리 적층되고, 또한 상기 복수의 박판 허니컴망(110)끼리 접합되는 것에 의해 형성된다. 그 때문에, 배기망(100)은, 복수의 박판 허니컴망(110)을 두께 방향으로 접합한 구성(접합부(106))을 갖는다.
접합부(106)는, 제조 방법에서의 적절한 접합 수단에 의해 생성된다. 예컨대, 접합부(106)는, 확산 접합에 의해, 하층의 박판 허니컴망(110)의 원자와 상층의 박판 허니컴망(110)의 원자가 이들의 계면에서 서로 다른쪽의 박판 허니컴망(110)으로 확산되면서 계면을 횡단하여 새롭게 결정립을 형성한 상태를 나타내고 있다. 또, 접합부(106)는, 확산 접합에 한정되지 않고, 하층의 박판 허니컴망(110)과 상층의 박판 허니컴망(110)의 전기적 도통을 유지할 수 있는 접합이라면, 접착, 용접, 압착 등의 접합 수단에 의해 하층의 박판 허니컴망(110)과 상층의 박판 허니컴망(110)을 접합한 것이어도 좋다.
박판 허니컴망(110)의 두께 ts(판두께 : 두께 방향의 치수)는, 후기의 구멍의 변(105)의 폭 We(인접하는 2개의 관통 구멍(103)의 간격)에 따라서 설정되는 것이 바람직하고, 예컨대, 구멍의 변(105)의 폭 We와 동일하거나 또는 구멍의 변(105)의 폭 We보다 약간 짧은 것이 좋다. 본 실시형태에 관한 박판 허니컴망(110)의 두께 ts는 0.4 mm로 설정하고 있다.
그리고, 복수의 구멍의 변(105)의 폭 We는, 고주파의 주파수 f, 비투자율 μr, 진공의 투자율 μ0, 도전율 σ을 이용하여 하기의 식(1)의 표피 깊이(스킨 딥스) δ 이상으로 설정하는 것이 바람직하다. 구멍의 변(105)에 의해 구성되는 관통 구멍(103)의 내벽면을 따라 고주파 전력을 흐르기 쉽게 하기 위해서이다.
δ=1/(π×f×μr×μ0×σ)1/2 … (1)
일례로서, 박판 허니컴망(110)의 재료로서 SUS304를 적용하고, 또한 고주파 전력의 주파수로서 3.2 MHz를 출력하는 것을 상정한 경우, 식(1)의 표피 깊이 δ는 0.27 mm이 된다. 이 때문에, 구멍의 변(105)의 폭 We(관통 구멍(103) 사이의 간격)은 0.3 mm 이상의 값으로 한다. 이것에 의해, 고주파 전력이 박판 허니컴망(110)을 접합하여 구성되는 배기망(100)의 관통 구멍(103)의 내벽면을 흐르기 쉬워지고, 배기망(100)을 통해 고주파 전력을 그라운드로 흘릴 수 있다. 그 결과, 배기망(100)에 있어서 이상 방전이 발생하는 것을 회피할 수 있다. 예컨대, 구멍의 변(105)의 폭 We는 0.3 mm∼1.0 mm 정도의 범위로 설정해도 좋다. 다만, 구멍의 변(105)의 폭 We를 넓히면 개구율이 내려가고, 컨덕턴스가 저하되고, 가스의 배기 효율이 나빠진다. 따라서, 구멍의 변(105)의 폭 We는 0.4 mm 이하가 바람직하다. 이상으로부터, 배기 성능과 방전 안정성의 양립을 도모하기 위해서는, 박판 허니컴망(110)의 관통 구멍(103) 사이의 간격은 0.3 mm 이상 0.4 mm 이하의 범위로 설정하는 것이 보다 바람직하다.
본 실시형태에 관한 구멍의 변(105)의 폭 We는 0.4 mm로 하고 있다. 즉, 박판 허니컴망(110)의 구멍의 변(105)은, 상기 구멍의 변(105)의 연장 방향에 직교하는 단면에 있어서, 두께 ts가 0.4 mm이고 폭 We가 0.4 mm인 대략 정방형상을 나타내고 있다.
또한, 배기망(100)을 구성하는 박판 허니컴망(110)의 적층 매수는, 임의로 설계할 수 있고, 예컨대, 2장∼15장 정도의 범위인 것이 바람직하고, 본 실시형태에서는 10장으로 하고 있다. 즉, 복수의 박판 허니컴망(110)을 적층한 배기망(100)의 전체의 두께 T로는, 0.8 mm∼6.0 mm 정도의 범위로 설정되는 것이 바람직하고, 본 실시형태에서는 4.0 mm이 된다. 배기망(100)의 두께 T를 0.8 mm 이상으로 함으로써, 플라즈마가 APC 밸브(73)측에 침입하는 것을 억제할 수 있다.
배기망(100)의 각 관통 구멍(103)의 크기는, 처리 용기(10)에 있어서 고주파의 전력에 의해 생성되는 플라즈마의 침입을 억제하기 위해, 각 관통 구멍(103)의 육각형상의 대향하는 2개의 정점을 연결하는 선의 길이 E가 고주파의 파장보다 짧은 치수가 되도록 설정된다. 또한, 각 관통 구멍(103)은, 처리 용기(10)에 사용되는 부품(예컨대, M4의 나사)의 낙하를 방지하기 위해, 부품보다 작은 치수로 설정되는 것이 바람직하다. 일례로서, 각 관통 구멍(103)을 사이에 두고 평행하게 연장된 한쌍의 구멍의 변(105)끼리의 간격 D(관통 구멍(103)의 폭)은, 3.0 mm∼7.0 mm 정도의 범위로 설정되는 것이 좋으며, 본 실시형태에서는 4.77 mm(=3/16인치)로 설정하고 있다.
또한, 구멍의 변(105) 사이의 간격 D가 4.77 mm에 있어서, 배기망(100)의 두께 T가 2.0 mm일 때 방전이 불안정해지고, 두께 T가 4.0 mm일 때 배기 특성이 나빠졌다. 이 때문에, 관통 구멍(103)의 폭(한쌍의 구멍의 변(105) 사이의 간격 D)은, 배기망(100)의 두께 T에 대하여 1.4배∼2.0배의 범위인 것이 바람직하다. 관통 구멍(103)의 폭이 배기망(100)의 두께 T의 1.4배보다 작은 경우에는, 개구율이 저하되어 가스가 유통되기 어려워질 가능성이 높아진다. 한편, 관통 구멍(103)의 폭이 배기망(100)의 두께 T의 2.0배보다 큰 경우에는, 개구율이 높아지지만 플라즈마가 배기망(100)을 통과하여 이상 방전이 발생하기 쉬워진다.
또한, 관통 구멍(103)의 폭(한쌍의 구멍의 변(105)끼리의 간격 D)에 대한 구멍의 변(105)의 폭 We의 비율로는, 1/15∼1/8 정도의 범위인 것이 바람직하다. 이 비율이 1/15보다 작은 경우에는, 배기망(100)의 플라즈마의 방전 안정성이나 기계 강도가 저하되고, 이 비율이 1/8보다 큰 경우에는, 개구율이 저하될 가능성이 있다.
도 5는, 배기망(100)의 제조 방법을 도시하는 공정 설명도이다. 다음으로, 도 5를 참조하여, 상기 배기망(100)을 제조하는 제조 방법에 관해 설명한다.
배기망(100)의 제조에 있어서, 제조자는, 준비 공정과, 판가공 공정과, 접합 공정을 순서대로 실시한다.
준비 공정은, 박판 허니컴망(110)의 기재가 되는 복수의 금속판(120)을 준비하는 공정이며, 제조자는, 성형, 구입 등에 의해 복수의 금속판(120)을 준비한다. 본 실시형태에 있어서, 복수의 금속판(120)은 스테인레스강(SUS)의 판이며, 형성 예정인 박판 허니컴망(110)의 두께 ts와 동일한 두께를 갖는 것이다. 준비 공정에서는, 형성 예정인 박판 허니컴망(110)의 두께 ts와 상이한 두께를 갖는 판재에 대하여, 적절한 가공(예컨대 프레스)을 행함으로써, 목적으로 하는 두께 ts를 얻어도 좋다.
판가공 공정은, 금속판(120)에 복수의 관통 구멍(103)을 형성함으로써, 허니컴 구조(104)를 갖는 박판 허니컴망(110)을 제작하는 공정이다. 예컨대, 판가공 공정에서는, 복수의 금속판(120)의 각각에 대하여 에칭을 행한다.
금속판(120)에 에칭을 행하는 장치로는, 웨트 에칭을 행하는 에칭 장치(도시하지 않음)를 들 수 있다. 이 경우, 제조자는, 복수의 관통 구멍(103)을 갖는 허니컴 구조(104)의 가공 레시피를 에칭 장치에 입력함과 더불어, 에칭 장치에 금속판(120)을 셋팅한다. 미리 허니컴 구조(104)의 각 구멍의 변(105)의 마스크를 금속판(120) 상에 형성하고, 또한 에칭 장치의 에칭액에 금속판(120)을 침지함으로써, 마스크로부터 노출되어 있는 개소에 관통 구멍(103)을 형성한다. 펀칭 등의 기계 가공 등에 있어서는 버어 등이 생기는 경우가 있지만, 이와 같이 판가공 공정에서 에칭을 행함으로써, 금속판(120)에 버어 등의 가공 자국이 생기는 것을 억제할 수 있다. 또, 판가공 공정에서는, 에칭에 한정되지 않고, 버어 등이 생기지 않는 방법이라면, 다른 가공 방법에 의해, 복수의 관통 구멍(103)을 각 금속판(120)에 형성해도 좋다. 또, 상기 웨트 에칭에 의한 관통 구멍(103)의 형성과 동시에, 박판 허니컴망(110)의 외주형상을 형성해도 좋고, 또한, 관통 구멍(103)의 형성에 앞서서, 미리 금속판(120)을 박판 허니컴망(110)의 외주형상으로 가공해 두어도 좋다.
접합 공정은, 판가공 공정에서 형성한 복수의 박판 허니컴망(110)끼리 적층하고, 상기 복수의 박판 허니컴망(110)끼리 접합하는 것에 의해, 후판화한 배기망(100)을 제작하는 공정이다. 이 때, 제조자는, 복수의 박판 허니컴망(110)의 각 관통 구멍(103)끼리 서로 연통하도록, 박판 허니컴망(110)끼리 위치 결정하면서 박판 허니컴망(110)을 적층해 간다. 예컨대, 복수의 박판 허니컴망(110)을 적층하는 장소(예컨대, 접합 작업의 작업대 등)에는, 육각형상의 관통 구멍(103)보다 약간 작은 몇 개의 핀(도시하지 않음)이 기립해 있고, 이들 핀의 각각에 각 관통 구멍(103)을 삽입함으로써, 각 박판 허니컴망(110)끼리 서로 위치 결정하는 것이 좋다.
또한 예컨대, 복수의 박판 허니컴망(110)끼리 접합하는 방법으로는, 확산 접합(진공 확산 접합 또는 아르곤 확산 접합을 포함)을 행하는 것을 들 수 있다. 이 경우, 제조자는, 확산 접합 장치(도시하지 않음)를 이용하여, 적층한 복수의 박판 허니컴망(110)에 가압 및 가열(핫프레스)을 행한다. 이것에 의해, 서로 적층하는 박판 허니컴망(110) 사이의 계면의 금속 원자끼리 확산에 의해 혼합하여 공극이 소실되어 가고, 계면을 횡단하여, 새롭게 금속 원자의 결정립(접합부(106))이 형성되어 박판 허니컴망(110)끼리 접합된다.
이상의 제조 방법에 의해 제조된 배기망(100)은, 버어나 단차가 없는 깨끗한 허니컴 구조(104)의 후판이 된다. 즉, 판가공 공정 및 접합 공정을 거친 배기망(100)의 각 관통 구멍(103)은, 배기망(100)의 두께 방향(복수의 박판 허니컴망(110)의 적층 방향)을 따라 매끄럽게 연속하고, 복수의 박판 허니컴망(110)의 높은 개구율을 유지한다. 따라서, 배기망(100)은, 두께 방향으로 가스를 안정적으로 통과시키는 것을 가능하게 하고, 또한 적절한 두께 T에 의해 플라즈마의 이상 방전을 억제할 수 있다.
도 6은, 배기망의 배기 성능을 확인한 실험 결과를 도시하는 설명도이다. 도 6의 (a)는, 처리 용기(10) 내의 압력을 10 mT(1.33 Pa)로 조절했을 때의 배기망의 배기 성능을 나타내는 그래프를 도시한다. 횡축은 APC 밸브(73)의 개구도이며, 종축은 매스플로우 컨트롤러(26)에 의해 처리 용기(10)에 공급되는 산소 가스의 공급 유량[slm]이다. 즉, 처리 용기(10) 내의 압력을 10 mT로 한창 조절하는 중에 있어서, 처리 용기(10) 내에 공급되는 가스의 공급 유량의 변화는, 처리 용기(10)로부터 배기부(70)에 배출되는 가스의 배기량에 상당한다.
또한, 도 6의 (a)의 그래프 중에서는, 본 실시형태에 관한 허니컴 구조(104)를 갖는 배기망(100)(이하, 허니컴 배기망(A)이라고 함)을 적용한 경우의 유량 변화를 실선으로 나타낸다. 그리고, 종래 기술이며 비교예에 관한 복수의 환공(130)을 갖는 배기망(이하, 환공 배기망(B)이라고 함)을 적용한 경우의 유량 변화를 파선으로 나타낸다. 도 6의 (b)는, 실험에서 사용한 허니컴 배기망(A)을 예시하는 확대 평면도이다. 도 6의 (c)는, 실험에서 사용한 환공 배기망(B)을 예시하는 확대 평면도이다.
허니컴 배기망(A)의 각 관통 구멍(103)의 크기(한쌍의 구멍의 변(105)의 간격 D)는, 상기와 같이 4.77 mm이며, 이 경우의 허니컴 배기망(A) 전체의 개구율은 85.1%가 된다. 이것에 대하여, 환공 배기망(B)의 각 환공(130)의 직경은, 5 mm이지만, 환공 배기망(B) 전체의 개구율은 62.9%가 된다. 허니컴 배기망(A) 및 환공 배기망(B)은 모두 직경(외경)이 350 mm이다. 허니컴 배기망(A)의 두께는 3 mm, 환공 배기망(B)의 두께는 2 mm이다.
도 6의 (a)에 도시하는 바와 같이, 허니컴 배기망(A) 및 환공 배기망(B)은 모두, APC 밸브(73)의 개구도가 증가함에 따라서, 처리 용기(10)에 대한 가스의 공급 유량이 증가하고 있다. 즉, 처리 용기(10) 내의 압력은 일정하기 때문에, 가스의 공급 유량의 증가는 배기량이 증가하고 있는 것을 의미한다. 다만, APC 밸브(73)의 개구도가 커질수록, 허니컴 배기망(A)이 환공 배기망(B)보다 가스의 공급 유량이 증가하고 있다. 예컨대, APC 밸브(73)의 개구도가 400인 경우에, 환공 배기망(B)의 공급 유량이 4.55[slm]인 데 비해, 허니컴 배기망(A)의 공급 유량이 4.8[slm]로 되어 있다. 즉, 허니컴 배기망(A)은, 환공 배기망(B)보다 처리 용기(10)로부터 배기부(70)로 가스를 많이 배기하고 있어, 허니컴 배기망(A)의 배기 성능이 환공 배기망(B)의 배기 성능보다 우수하다고 할 수 있다. 또, 실험에 있어서는 각각의 배기망의 제조상의 제약 등에 의해 단순 비교할 수 없는 부분도 있지만, 육각형상의 관통 구멍(103)의 배치와 환공(130)의 배치에 관해 궁극적으로 생각하면, 이하와 같이 생각된다. 육각형상의 관통 구멍(103)의 경우, 관통 구멍(103) 사이의 거리를 0에 가깝게 하면 개구율은 100%에 근접한다. 한편, 환공(130)의 경우, 환공(130) 사이의 거리를 0에 가깝게 하더라도 3개의 환공(130)의 개구 사이에 여백부가 남고, 개구율은 약 93% 정도가 한계가 된다. 이것으로부터도, 허니컴 배기망(A)이 환공 배기망(B)보다 개구율이 우수하다는 것을 알 수 있다.
도 7은, 처리 용기(10) 내의 압력의 변화 및 플라즈마의 출력의 변화에서의 방전 안정성을 도시하는 표이다. 또한, 도 7의 (a)은, 본 실시형태에 관한 허니컴 구조(104)를 갖는 배기망(100)(허니컴 배기망(A))을 적용한 경우이고, 도 7의 (b)는, 비교예에 관한 복수의 환공(130)을 갖는 배기망(환공 배기망(B))을 적용한 경우이다. 방전 안정성은, 복수의 관통 구멍(103) 또는 복수의 환공(130)에 대한 이상 방전의 발생을 육안으로 관찰한 것이다. 구체적으로는, 플라즈마에 의한 발광이 각 관통 구멍(103) 또는 각 환공(130)에 생기지 않은 경우에는, 방전 안정성이 있다고 판정하여 OK를 기재하고 있다. 플라즈마에 의한 발광이 관통 구멍(103) 또는 환공(130)에 생긴 경우에는, 방전 안정성이 없다고 판정하여 NG를 기재하고 있다.
도 7의 (b)에 도시하는 바와 같이, 환공 배기망(B)은, 처리 용기(10)의 압력이 15 mT(2.00 Pa) 이하이면 방전 안정성이 있다. 한편, 환공 배기망(B)은, 처리 용기(10)의 압력이 20 mT(2.67 Pa)이고 플라즈마의 출력(고주파 전력)이 11.1 kW 이상인 경우에 방전 안정성이 없다. 또한, 환공 배기망(B)은, 처리 용기(10)의 압력이 25 mT(3.33 Pa)∼35 mT(4.67 Pa)인 경우에는, 플라즈마의 출력이 5.5 kW 이상에서 이상 방전이 생겼다. 그리고, 환공 배기망(B)은, 처리 용기(10)의 압력이 40 mT(5.33 Pa)인 경우에, 플라즈마의 출력에 상관없이 방전 안정성이 없어졌다.
이것에 대하여, 도 7의 (a)에 도시하는 바와 같이, 허니컴 배기망(A)은, 처리 용기(10)의 압력이 20 mT(2.67 Pa) 이하이면 이상 방전이 생기지 않는다. 그리고, 허니컴 배기망(A)은, 처리 용기(10)의 압력이 25 mT(3.33 Pa)이고 플라즈마의 출력(고주파 전력)이 18.0 kW 이상인 경우에 방전 안정성이 없다. 또한, 허니컴 배기망(A)은, 처리 용기(10)의 압력이 30 mT(4.00 Pa)이고 플라즈마의 출력이 8.3 kW 이상인 경우에 방전 안정성이 없다. 또한 허니컴 배기망(A)은, 처리 용기(10)의 압력이 35 mT(4.67 Pa)∼40 mT(5.33 Pa)인 경우에는, 플라즈마의 출력이 5.5 kW 이상이 되면 방전 안정성이 없다. 이 때문에, 허니컴 배기망(A)은, 처리 용기(10)의 압력이 40 mT(5.33 Pa)인 경우에도, 낮은 플라즈마 출력에 있어서는 방전 안정성이 얻어졌다.
도 7의 (a) 및 도 7의 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 허니컴 배기망(A)은, 환공 배기망(B)보다 방전 안정성을 얻기 쉽고, 방전 안정 영역이 확대되었다. 즉, 허니컴 배기망(A)은, 방전 안정성의 관점에서 환공 배기망(B)보다 우수하다고 할 수 있다.
이상과 같이, 본 개시의 일양태에 관한 배기망(100)의 제조 방법은, 복수의 육각형상의 관통 구멍(103)이 나열된 허니컴 구조(104)를, 배기망(100)에 대하여 정밀하게 형성하는 것이 가능해진다. 그리고, 배기망(100)의 개구율이 허니컴 구조(104)에 의해 대폭 높아지기 때문에, 배기망(100)은 가스를 배기할 때의 배기 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 배기망(100)의 제조 방법에서는, 복수의 박판 허니컴망(110)끼리 접합하여 후판화한다. 이것에 의해, 배기망(100)은, 플라즈마의 이상 방전을 저감하여 방전 안정성을 한층 더 향상시킨다. 즉, 배기망(100)은, 배기 성능과 방전 안정성을 모두 높일 수 있다.
또한, 배기망(100)에서의 허니컴 구조(104)의 개구율은 85% 이상이다. 이것에 의해, 배기망(100)은 배기 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 복수의 관통 구멍(103) 중 서로 인접하는 관통 구멍(103)끼리의 간격은 0.3 mm∼0.4 mm의 범위이다. 이것에 의해, 배기망(100)은, 복수의 관통 구멍(103)끼리의 사이에서 연장된 구멍의 변(105)의 폭 We이 좁아지고, 개구율을 한층 더 용이하게 높일 수 있다.
또한, 복수의 관통 구멍(103)을 사이에 두고 평행하게 연장된 한쌍의 구멍의 변(105) 사이의 간격 D는, 배기망(100)의 두께 T에 대하여 1.4배∼2.0배의 범위이다. 이것에 의해, 배기망(100)은, 복수의 관통 구멍(103)의 사이즈를 크게 하여 배기 성능을 향상시키면서, 두께 방향을 따르는 관통 구멍(103)의 길이를 충분하게 취함으로써 방전 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 접합 공정에서는, 복수의 박판 허니컴망(110)끼리를 확산 접합에 의해 접합한다. 이것에 의해, 배기망(100)의 제조 방법은, 복수의 박판 허니컴망(110)끼리 견고하게 고정하고, 또한 버어나 단차를 억제한 배기망(100)을 안정적으로 제작할 수 있다.
또한, 판가공 공정에서는, 복수의 금속판(120)의 각각에 복수의 허니컴 형상의 마스크를 통해 웨트 에칭을 행하는 것에 의해, 복수의 관통 구멍(103)을 형성한다. 이것에 의해, 배기망(100)의 제조 방법은, 박판 허니컴망(110)을 효율적이고 정밀하게 형성하는 것이 가능해진다.
또한, 본 개시의 일양태에 관한 기판(G)을 플라즈마 처리하는 플라즈마 처리 장치(1)는, 기판(G)을 재치하는 재치대(스테이지(40))를 구비한 처리 용기(10)와, 처리 용기(10)에 설치된 배기구(14b)에 접속되는 배기관(71)과, 배기관(71)에 설치되고, 처리 용기(10) 내의 가스를 배기하는 배기 기구(72)와, 스테이지(40)로부터 배기구(14b)를 통해 배기관(71)의 배기 기구(72)에 이르기까지의 사이의 위치에 설치되는 배기망(100)을 포함하고, 배기망(100)은, 복수의 육각형상의 관통 구멍(103)이 인접하는 허니컴 구조(104)를 가짐과 더불어, 복수의 박판 허니컴망(110)을 두께 방향으로 접합한 구성을 가짐으로써 후판화하였다. 이것에 의해, 플라즈마 처리 장치(1)는, 배기 성능 및 방전 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 배기망(100)은, 복수의 박판 허니컴망(110)끼리를 확산 접합에 의해 접합한 구성을 갖는다. 이것에 의해, 접합부(106)를 갖는 배기망(100)은, 버어나 단차가 억제되면서 후판화하고, 배기 성능 및 방전 안정성을 한층 더 향상시킬 수 있다.
또한, 배기망(100)이 설치되는 위치는, 배기망(100)에 의해 배기구(14b)가 덮이는 위치이다. 플라즈마 처리 장치(1)는, 배기망(100)에 의해 배기구(14b)를 덮음으로써, 배기망(100)보다 하류측에 접속되는 배기관(71)에 대한 플라즈마의 침입을 양호하게 억제할 수 있다.
또한, 본 개시의 일양태에 관한 배기망은, 기판(G)을 플라즈마 처리하는 플라즈마 처리 장치(1)에 설치되는 배기망(100)으로서, 복수의 육각형상의 관통 구멍(103)이 인접하는 허니컴 구조(104)를 가짐과 더불어, 복수의 박판 허니컴망(110)을 두께 방향으로 접합한 구성을 가짐으로써 후판화하였다. 이것에 의해, 배기망(100)은, 플라즈마 처리 장치(1)의 배기 성능 및 방전 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 배기망(100)은, 복수의 박판 허니컴망(110)끼리를 확산 접합에 의해 접합한 구성을 갖는다. 이것에 의해 배기망(100)은 버어나 단차가 억제되면서 후판화된다.
이번에 개시된 실시형태에 관한 배기망(100)의 제조 방법, 플라즈마 처리 장치(1) 및 배기망(100)은, 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니다. 실시형태는, 첨부한 청구범위 및 그 주지를 일탈하지 않고 여러가지 형태로 변형 및 개량이 가능하다. 상기 복수의 실시형태에 기재된 사항은, 모순되지 않는 범위에서 다른 구성도 취할 수 있고, 또한, 모순되지 않는 범위에서 조합할 수 있다.
본 개시의 플라즈마 처리 장치(1)는, PE-ALD(Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition), PE-CVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 및 드라이 에칭의 어느 타입의 장치에서도 적용 가능하다. 플라즈마 처리 장치(1)로 플라즈마 처리되는 대상은, 예컨대, G6의 1.5 m×1.85 m의 기판 및 다른 치수의 직사각형의 기판을 들 수 있지만, 이것에 한정되지 않고, 원반형상의 웨이퍼 등의 여러가지 부재를 대상으로 할 수 있다.

Claims (11)

  1. 플라즈마 처리 장치의 처리 용기로부터 가스를 배기할 때에 상기 가스를 통과시키는 배기망의 제조 방법으로서,
    (a) 복수의 금속판을 준비하는 공정과,
    (b) 복수의 육각형상의 관통 구멍이 인접하는 허니컴 구조를 상기 복수의 금속판의 각각에 형성하여, 복수의 박판 허니컴망을 얻는 공정과,
    (c) 상기 복수의 박판 허니컴망의 상기 복수의 관통 구멍이 서로 연통하도록 상기 복수의 박판 허니컴망을 적층하고, 상기 복수의 박판 허니컴망끼리 접합하는 것에 의해 후판화된 상기 배기망을 제작하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기망의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배기망에서의 상기 허니컴 구조의 개구율은 85% 이상인 것을 특징으로 하는 배기망의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 관통 구멍 중 서로 인접하는 관통 구멍끼리의 간격은 0.3 mm∼0.4 mm의 범위인 것을 특징으로 하는 배기망의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 관통 구멍을 사이에 두고 평행하게 연장된 한쌍의 구멍 근처 사이의 간격은, 상기 배기망의 두께에 대하여 1.4배∼2.0배의 범위인 것을 특징으로 하는 배기망의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (c)의 공정에서는, 상기 복수의 박판 허니컴망끼리를 확산 접합에 의해 접합하는 것을 특징으로 하는 배기망의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (b)의 공정에서는, 상기 복수의 금속판의 각각에 복수의 허니컴 형상의 마스크를 통해 웨트 에칭을 행하는 것에 의해, 상기 복수의 관통 구멍을 형성하는 것을 특징으로 하는 배기망의 제조 방법.
  7. 기판을 플라즈마 처리하는 플라즈마 처리 장치로서,
    상기 기판을 재치하는 재치대를 구비한 처리 용기와,
    상기 처리 용기에 설치된 배기구에 접속되는 배기관과,
    상기 배기관에 설치되고, 상기 처리 용기 내의 가스를 배기하는 배기 기구와,
    상기 재치대로부터 상기 배기구를 통해 상기 배기관의 상기 배기 기구에 이르기까지의 사이의 위치에 설치되는 배기망
    을 포함하고,
    상기 배기망은,
    복수의 육각형상의 관통 구멍이 인접하는 허니컴 구조를 가짐과 더불어, 복수의 박판 허니컴망을 두께 방향으로 접합한 구성을 가짐으로써 후판화되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 배기망은, 상기 복수의 박판 허니컴망끼리를 확산 접합에 의해 접합한 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 배기망이 설치되는 위치는, 상기 배기망에 의해 상기 배기구가 덮이는 위치인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  10. 기판을 플라즈마 처리하는 플라즈마 처리 장치에 설치되는 배기망으로서,
    복수의 육각형상의 관통 구멍이 인접하는 허니컴 구조를 가짐과 더불어, 복수의 박판 허니컴망을 두께 방향으로 접합한 구성을 가짐으로써 후판화되는 것을 특징으로 하는 배기망.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 배기망은, 상기 복수의 박판 허니컴망끼리를 확산 접합에 의해 접합한 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 배기망.
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