TW202232564A - 緊固構造、電漿處理裝置以及緊固方法 - Google Patents
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Abstract
[課題] 使將構成基板處理裝置之構件彼此藉由緊固螺絲緊固的緊固構造不致產生緊固螺絲的鬆動。
[解決手段] 一種緊固構造，係將構成基板處理裝置的第1構件與第2構件緊固；前述第1構件係具有母螺紋部，前述第2構件，係具有：貫穿孔，係對應於前述母螺紋部；以及沉孔部，係連續於該貫穿孔，且具有比前述貫穿孔更大的直徑；該緊固構造係具備：緊固螺絲，係具有插通於前述貫穿孔並螺合於前述母螺紋部的公螺紋部，以及連續於該公螺紋部的端部的螺絲頭部；以及平墊圈，係嵌合於前述沉孔部，使前述公螺紋部插通；前述螺絲頭部的對向於前述平墊圈的第1面，及前述平墊圈的對向於前述螺絲頭部的第2面之至少其中一方或雙方，係被潤滑材料被覆。
Description
本揭示，係關於緊固構造、電漿處理裝置以及緊固方法。
於專利文獻1揭示有一種電漿處理裝置，其係對於受到真空排氣的處理空間內的玻璃基板，執行電漿化的處理氣體所致之電漿處理。該電漿處理裝置，係具備：金屬製的處理容器，係具備載置玻璃基板的載置台，對向於該載置台的上表面開口，並且電性接地；金屬窗，係由排列為封塞該處理容器的開口以形成處理空間的複數個導電性的部分窗構成；以及電漿天線，係於該金屬窗的上方側，以對向於該金屬窗的方式設置，用以藉由感應耦合使處理氣體電漿化。於專利文獻1之電漿處理裝置，金屬窗之各部分窗，係兼作為處理氣體供給用的噴淋頭。並且，各部分窗，係構成為從下方起依序重疊：噴淋板，係形成有用以對於處理空間供給處理氣體的多個處理氣體吐出孔；以及金屬窗本體，係用於在與該噴淋板之間形成使處理氣體擴散的處理氣體擴散室。並且，於專利文獻1的電漿處理裝置，係藉由螺絲將噴淋板緊固於金屬窗本體，於金屬窗本體形成有使溫度調節用的調溫流體流通的調溫流路。
[先前技術文獻]
[專利文獻1]日本特開2017-27775號公報
[發明所欲解決之問題]
本揭示之技術，係使將構成基板處理裝置之構件彼此藉由緊固螺絲緊固的緊固構造不致產生緊固螺絲的鬆動。
[解決問題之技術手段]
本揭示之一形態，係：一種緊固構造，係將構成基板處理裝置的第1構件與第2構件緊固；前述第1構件係具有母螺紋部，前述第2構件，係具有：貫穿孔，係對應於前述母螺紋部；以及沉孔部，係連續於該貫穿孔，且具有比前述貫穿孔更大的直徑；並具備：緊固螺絲，係具有插通於前述貫穿孔並螺合於前述母螺紋部的公螺紋部，以及連續於該公螺紋部的端部的螺絲頭部；以及平墊圈，係嵌合於前述沉孔部，使前述公螺紋部插通；前述螺絲頭部的對向於前述平墊圈的第1面，及前述平墊圈的對向於前述螺絲頭部的第2面之至少其中一方或雙方，係被潤滑材料被覆。
[發明之效果]
依據本揭示，能夠使將構成基板處理裝置之構件彼此藉由緊固螺絲緊固的緊固構造不致產生緊固螺絲的鬆動。
於液晶顯示裝置(LCD)等平板顯示器(FPD)的製程中，係對於玻璃基板等之基板進行蝕刻處理或成膜處理等之基板處理。對於該等基板處理，係使用具有收容有作為處理對象的基板的處理容器等之基板處理裝置。
並且，作為基板處理裝置，係有使用處理氣體的電漿進行基板處理的電漿處理裝置，作為電漿處理裝置，係有使用感應耦合電漿者(參照專利文獻1)。
該專利文獻1之使用感應耦合電漿的電漿處理裝置，係如前述般，具備：金屬製的處理容器，係具備載置玻璃基板的載置台，對向於該載置台的上表面開口，並且電性接地。並且，專利文獻1之電漿處理裝置，係具備：金屬窗，係由排列為封塞該處理容器的開口以形成處理空間的複數個導電性的部分窗構成；以及電漿天線，係於該金屬窗的上方側，以對向於該金屬窗的方式設置，用以藉由感應耦合使處理氣體電漿化。於專利文獻1之電漿處理裝置，金屬窗之各部分窗，係兼作為處理氣體供給用的噴淋頭。並且，各部分窗，係構成為從下方起依序重疊：噴淋板，係形成有用以對於處理空間供給處理氣體的多個處理氣體吐出孔；以及金屬窗本體，係用於在與該噴淋板之間形成使處理氣體擴散的處理氣體擴散室。並且，於專利文獻1的電漿處理裝置，係藉由螺絲將噴淋板緊固於金屬窗本體，於金屬窗本體形成有使溫度調節用的調溫流體流通的調溫流路。
然而，電漿處理裝置，若在如專利文獻1般使用螺絲將噴淋板與金屬窗本體緊固的情形，會因進行基板處理或重覆進行基板處理而導致螺絲鬆動之情形。
作為如此般螺絲鬆動的原因，係推測為噴淋板與金屬窗本體的熱膨脹差。具體而言，噴淋板係有來自處理氣體的電漿的熱輸入，並且，雖進行溫度調節，然而該溫度調節係透過金屬窗本體進行，故會變得高溫而膨脹，相對於此，金屬窗本體係藉由調溫流路直接溫度調節等，故溫度幾乎不會改變而不會膨脹。因此，推測噴淋板會成為沿著金屬窗本體滑動般之形狀，此時，對於螺絲會作用有力，而造成螺絲鬆動。
並且，在緊固噴淋板與金屬窗本體的螺絲鬆動的情形，會發生處理氣體到達不應到達的部分而造成腐蝕、因腐蝕造成微粒產生、噴淋板與金屬窗本體之間之電導通及熱傳達不良之問題。
並且，就電漿處理裝置以外的基板處理裝置而言，若將構成該基板處理裝置的構件彼此緊固的螺絲鬆動，則亦會對於基板處理等造成不良影響。
因此，本揭示之技術，係使將構成基板處理裝置之構件彼此藉由緊固螺絲緊固的緊固構造不致產生緊固螺絲的鬆動。
以下，針對本實施形態之緊固構造、電漿處理裝置以及緊固方法，一邊參照圖式一邊進行說明。又，於本說明書及圖式中，對於具有實質上相同的功能構成之元件，係賦予相同的符號，藉此省略重複說明。
＜電漿處理裝置1＞
圖1，係表示本實施形態之電漿處理裝置的構成的概略的縱剖面圖。圖2，係後述之金屬窗的仰視圖。圖3，係圖1的局部擴大圖。
圖1之電漿處理裝置1，係對於作為基板之矩形的玻璃基板G(以下稱為「基板G」)，進行使用處理氣體的電漿之基板處理，亦即電漿處理。電漿處理裝置1所進行之電漿處理，係例如FPD用的成膜處理、蝕刻處理、灰化處理等。藉由該等處理，於基板G上形成發光元件或發光元件的驅動電路等之電子裝置。
電漿處理裝置1，係具備方筒狀的容器本體10。容器本體10，係以導電性材料例如鋁合金形成，且電性接地。電漿處理經常使用腐蝕性氣體，故以提升耐腐蝕性為目的，於容器本體10的內壁面施加有陽極氧化處理等之耐腐蝕鍍敷處理。並且，於容器本體10的上表面形成有開口。該開口，係被以與容器本體10絕緣的方式設置的矩形狀的金屬窗20氣密地封塞，具體而言，係被金屬窗20及後述之金屬框14氣密地封塞。被容器本體10及金屬窗20所包圍的空間，係電漿處理的處理對象的基板G於電漿處理時所在的處理空間S1，金屬窗20的上方側的空間，係後述之高頻天線(電漿天線)80所配置的天線室S2。於容器本體10的側壁，設有用以對於處理空間S1內將基板G搬入搬出的搬入出口11，以及將搬入出口11開閉的閘閥12。
於處理空間S1的下部側，以與金屬窗20對向的方式，設有支承基板G的基板支承部30。基板支承部30，係具有基板G所載置之本體部31，本體部31係透過腳部32設置於容器本體10的底面。
本體部31，係以導電性材料例如鋁構成。為了提升絕緣性及耐腐蝕性，於本體部31的表面施加有陽極氧化處理或是陶瓷熔射處理等之鍍敷處理。並且，於本體部31，設有吸附保持基板G的靜電夾具(未圖示)。
並且，於本體部31，透過匹配器40連接有高頻電源41。高頻電源41，係將偏壓用的高頻電力，例如頻率為3.2MHz的高頻電力供給至本體部31。藉此，能夠將於處理空間S1內生成的電漿中的離子拉入至基板G。
又，於本體部31內，作為調節基板G的溫度之溫度調節機構，設有：冷卻機構，係具有使用以冷卻基板G的冷卻用冷媒流通的冷媒流路(未圖示)。作為溫度調節機構，亦可設置用以加熱的加熱機構(例如電阻加熱器)以取代冷卻機構，亦可設置冷卻機構及加熱機構之雙方。並且，於本體部31內，設有溫度感測器(未圖示)、用以對於基板G的裏面供給He氣等之傳熱氣體的氣體流路(未圖示)。
於容器本體10的底面形成有排氣口13，於該排氣口13連接有具有真空泵浦等的排氣部50。處理空間S1，係藉由該排氣部50減壓。排氣部50，係對於複數個排氣口13分別設置亦可，對於複數個排氣口13共通設置亦可。
於容器本體10的側壁的上表面側，設有作為鋁等之金屬材料形成的矩形狀的框體之金屬框14。於容器本體10與金屬框14之間，設有用以將處理空間S1保持為氣密的密封構件15。並且，容器本體10、金屬框14、金屬窗20，係構成收容處理對象的基板G之處理容器。
金屬窗20，係如圖1及圖2所示，分割為複數個部分窗21，該等部分窗21係配置於金屬框14的內側，而構成整體為矩形狀的金屬窗20。
部分窗21，係分別發揮作為對於處理空間S1供給處理氣體的噴淋頭的功能。例如，各部分窗21，係如圖3所示，從下方依序重疊：作為第1構件的金屬窗本體(基部構件)23、作為第2構件的噴淋板22。於噴淋板22，形成有用以對於處理空間S1供給處理氣體的多個氣體吐出孔22a。金屬窗本體23，係在與噴淋板22之間，形成有使處理氣體擴散的擴散室23a。
噴淋板22係藉由緊固螺絲24緊固於金屬窗本體23。換言之，電漿處理裝置1，係具備將噴淋板22與金屬窗本體23藉由緊固螺絲24緊固的緊固構造。針對該緊固構造之詳情係後述。
噴淋板22，具體而言，係藉由緊固螺絲24，緊固於構成擴散室23a的金屬窗本體23的凹部的外側的區域之下表面。更具體而言，噴淋板22，係藉由緊固螺絲24，緊固於金屬窗本體23的前述下表面之後述的O形環25與螺旋環26之間的區域。
並且，於噴淋板22的周緣部與金屬窗本體23的周緣部之間，設有用以密封擴散室23a的O形環25，用以將噴淋板22與金屬窗本體23電性連接的螺旋環26係設於O形環25的外側。
具備該等構成的部分窗21，係透過保持部(未圖示)保持於處理空間S1的頂板面側。
如圖1所示，各部分窗21的擴散室23a，係透過氣體供給管60連接至處理氣體供給部61。處理氣體供給部61，係具備流量調整閥(未圖示)、開閉閥(未圖示)等，將成膜處理、蝕刻處理、灰化處理等所需的處理氣體供給至擴散室23a。又，為了方便圖示，於圖1雖表示於1個部分窗21連接有處理氣體供給部61的狀態，然而實際上處理氣體供給部61係連接至各部分窗21的擴散室23a。
並且，如圖1及圖3所示，於各部分窗21的金屬窗本體23內，形成有使溫度調節用的調溫流體流通的調溫流路23b。該調溫流路23b，係連接至調溫流體供給部(未圖示)。調溫流體供給部，係具備開閉閥、泵浦等，將調溫流體供給至調溫流路23b。藉由該調溫流體，透過金屬窗本體23進行噴淋板22的溫度調節。具體而言，係藉由根據設於金屬窗本體23的溫度感測器(未圖示)的溫度檢測結果而從前述調溫流體供給部所供給的調溫流體，以使噴淋板22成為事先設定的溫度的方式進行溫度調節。又，不使用溫度感測器，而是根據基板G的處理結果變更調溫流體供給部的設定溫度亦可。
各噴淋板22及各金屬窗本體23，係以非磁性體且導電性材料例如鋁構成。並且，在使用腐蝕性氣體作為處理氣體等的情形，於作為噴淋板22的處理空間S1側的面之下表面、形成噴淋板22及金屬窗本體23的擴散室23a的面、噴淋板22的氣體吐出孔22a的內周面，為了提升耐腐蝕性，係施加有陽極氧化處理等之耐腐蝕性鍍敷。並且，為了使耐電漿性提升，於噴淋板22的下表面，施加有以氧化釔等之陶瓷被覆的處理等之耐電漿鍍敷。更具體而言，噴淋板22的周緣部上表面及金屬窗本體23的周緣部下表面之比O形環25更外側的區域，並未施加耐腐蝕性鍍敷。此係為了將噴淋板22與金屬窗本體23電性連接，並透過金屬窗本體23進行噴淋板22的溫度調節。
並且，部分窗21，係藉由絕緣構件27與金屬框14電性絕緣，並且，相鄰的部分窗21彼此亦藉由絕緣構件27彼此電性絕緣。
為了保護該絕緣構件27，於絕緣構件27，設有覆蓋該絕緣構件27的處理空間S1側的面之絕緣構件罩28。絕緣構件罩28，係如圖2所示，例如分割為複數個部分罩28a。
並且，如圖3所示，為了防止緊固螺絲24於處理空間S1露出，絕緣構件罩28係覆蓋該緊固螺絲24的處理空間S1側。具體而言，絕緣構件罩28，係封塞收容有緊固螺絲24的螺絲頭的沉孔部。
並且，如圖1所示，於金屬窗20的上方側配置有頂板部70。頂板部70，係被設於金屬框14上的側壁部71所支承。
藉由前述之金屬窗20、側壁部71及頂板部70所包圍的空間係構成天線室S2，於天線室S2的內部以面向部分窗21的方式配置有高頻天線80。
高頻天線80，係例如透過以絕緣材料形成的間隔件(未圖示)自部分窗21分離配置。高頻天線80，係沿著對應於各部分窗21的面，以沿著矩形狀的金屬窗20的周方向繞行的方式，例如形成為複數個漩渦狀、同心狀的多環狀的天線。
各高頻天線80，係透過匹配器42連接有高頻電源43。對於各高頻天線80，係從高頻電源43透過匹配器42供給有例如13.56MHz的高頻電力。藉此，於電漿處理的期間，會於部分窗21各自的表面誘發渦電流，並藉由該渦電流於處理空間S1的內部形成感應電場。從氣體吐出孔22a吐出的處理氣體，會藉由感應電場於處理空間S1的內部電漿化。
並且，如圖1所示，於電漿處理裝置1設有控制部U。控制部U，係例如為具備CPU、記憶體等的電腦，並具有程式儲存部(未圖示)。於程式儲存部，儲存有控制電漿處理裝置1之基板G的處理的程式。前述程式，係以記憶於電腦能夠讀取的記憶媒體，並從該記憶媒體安裝於控制部U亦可。程式的一部分或全部係以專用硬體(電路基板)實現亦可。
＜緊固構造K＞
如前述般，就以往的電漿處理裝置而言，若在藉由緊固螺絲將噴淋板與金屬窗本體緊固的情形，會因重覆進行基板處理(具體而言係電漿處理)等而導致緊固螺絲鬆動之情形。因此，本實施形態之電漿處理裝置1，係為了使緊固螺絲24不致產生鬆動，具備以下之緊固構造K。
圖4，係表示電漿處理裝置1所具備的緊固構造K的構成的概略的縱剖面圖，且相當於使圖3上下顛倒並局部擴大的圖。
圖4之緊固構造K，係具備：設於金屬窗本體23的母螺紋部100、設於噴淋板22的貫穿孔110及沉孔部111、緊固螺絲24、平墊圈120。
母螺紋部100，係例如以埋設於金屬窗本體23之具有母螺紋的嵌件101構成。嵌件101，係例如為捲繞菱形剖面的線材而成的線圈狀的構件。
母螺紋部100，係例如為以下般形成。亦即，將形成於金屬窗本體23的噴淋板22側的下孔進行攻牙加工，並螺入前述為線圈狀的構件之嵌件101，藉此形成母螺紋部100。
嵌件101的材料，係使用剛性比金屬窗本體23的材料更高的材料。在使用鋁作為金屬窗本體23的材料的情形，嵌件101的材料係例如使用不鏽鋼。
貫穿孔110，係形成於噴淋板22的金屬窗本體23側之對應於母螺紋部100的位置。
沉孔部111，係以連續於貫穿孔110的方式形成於噴淋板22。具體而言，沉孔部111，係以從噴淋板22之與金屬窗本體23為相反側的面，往貫穿孔110的貫穿方向凹陷，並連續至該貫穿孔110之與金屬窗本體23為相反側的方式形成。
緊固螺絲24，係具有插通於貫穿孔110並螺合於母螺紋部100的公螺紋部24a，以及連續於該公螺紋部24a的基端部的螺絲頭部24b。貫穿孔110的直徑，係設定為僅使該緊固螺絲24的公螺紋部24a能夠插入該貫穿孔110，而螺絲頭部24b無法插入。並且，沉孔部111的直徑，係設定為不僅是緊固螺絲24的公螺紋部24a，螺絲頭部24b亦可插入。公螺紋部24a的直徑係例如3～7mm，螺絲頭部24b的直徑係例如6～15mm。
平墊圈120，係嵌合於噴淋板22的沉孔部111，使緊固螺絲24的公螺紋部24a插通。具體而言，平墊圈120，係於中央具有僅緊固螺絲24的公螺紋部24a能夠插通的孔，平墊圈120係具有嵌合於沉孔部111的外徑。
平墊圈120，係如前述般，嵌合於噴淋板22的沉孔部111。因此，在噴淋板22的貫穿孔110及沉孔部111對於金屬窗本體23的母螺紋部100有相對性移動的情形，平墊圈120會與沉孔部111等一起對於母螺紋部100相對性移動。此時，在螺絲頭部24b與平墊圈120之間的摩擦力較大的情形，摩擦力會成為轉矩而對於螺絲頭部24b施加旋轉方向的力，因此，緊固螺絲24會有鬆動的可能性。又，係以在該平墊圈120的相對性移動時，該平墊圈120與緊固螺絲24的公螺紋部24a不致碰撞的方式，設定平墊圈120的中央之前述公螺紋部24a能夠插通的孔的直徑。
並且，就緊固構造K而言，螺絲頭部24b的對向於平墊圈120的第1面24c及平墊圈120的對向於螺絲頭部24b的第2面120a之至少其中一方或雙方，係被潤滑材料被覆。亦即，對於前述第1面24c及第2面120a之其中一方或雙方，係施加有潤滑材料之被覆。藉此，能夠減少作用於平墊圈120與緊固螺絲24之間的摩擦力。
所謂潤滑材料之被覆，係例如藉由含聚四氟乙烯(PTFE)無電解鎳鍍敷所被覆。
又，緊固構造K，若將平墊圈120及貫穿孔110透過緊固螺絲24的公螺紋部24a螺入至母螺紋部100，並鎖緊緊固螺絲24，則能夠藉由緊固螺絲24將噴淋板22緊固於金屬窗本體23。
＜緊固構造K的作用＞
以下，針對電漿處理裝置1之緊固構造K的作用進行說明。
於電漿處理裝置1，噴淋板22係有來自處理氣體的電漿的熱輸入，並且，雖進行溫度調節，然而該溫度調節係透過金屬窗本體23進行，故在電漿處理當中會變得高溫而膨脹。相對於此，金屬窗本體23並無來自處理氣體的電漿的直接的熱輸入，或是藉由調溫流路23b直接溫度調節等，故在電漿處理當中溫度幾乎不會改變而不會膨脹。因此，金屬窗本體23的母螺紋部100與噴淋板22的貫穿孔110及沉孔部111之相對性位置，在電漿處理時與在電漿處理以外時不同。換言之，在電漿處理當中，貫穿孔110及沉孔部111會對於母螺紋部100相對性移動，亦會對於安裝於母螺紋部100的緊固螺絲24相對性移動。
與緊固構造K不同，就具有比嵌合於沉孔部111更小的外徑的平墊圈而言，亦即，就能夠於沉孔部111的內部移動的平墊圈而言，在貫穿孔110及沉孔部111對於緊固螺絲24相對性移動時，平墊圈對於緊固螺絲24不會充分相對性移動。因此，平墊圈對於緊固螺絲24及沉孔部111皆會相對性移動，有使緊固螺絲24、金屬窗本體23及平墊圈之間施加緊固力的方式大幅變化的可能性，而有因伴隨平墊圈的移動造成之緊固力的變化導致緊固螺絲24鬆動的可能性。
相對於此，以緊固構造K而言，如前述般，因平墊圈120係嵌合於沉孔部111，故在貫穿孔110及沉孔部111對於緊固螺絲24相對性移動時，平墊圈會與沉孔部111一起對於緊固螺絲24相對性移動。因此，平墊圈120係固定於沉孔部111內，而彼此之間施力的方式不會改變，緊固螺絲24的螺絲頭部24b會於平墊圈120之穩定的面上移動，故彼此之間施力的方式變化亦少。因此，緊固力伴隨著平墊圈120的移動發生變化而導致緊固螺絲24鬆動的可能性低。
並且，就緊固構造K而言，緊固螺絲24的第1面24c及平墊圈120的第2面120a之至少其中一方或雙方，係被潤滑材料被覆。因此，在平墊圈120對於緊固螺絲24相對性移動時，亦即，在平墊圈120於螺絲頭部24b的第1面24c上滑動時，作用於平墊圈120與緊固螺絲24的螺絲頭部24b之間的摩擦力較小。因此，不會因該摩擦力導致緊固螺絲24鬆動。
因此，依據緊固構造K，能夠使緊固螺絲24不致產生鬆動。
＜基板處理＞
以下，針對電漿處理裝置1之基板處理進行說明。
首先，開啟閘閥12，基板G係經由搬入出口11被搬入至處理空間S1內，而載置於基板支承部30上。之後，關閉閘閥12。
接著，從處理氣體供給部61，透過各部分窗21的擴散室23a對於處理空間S1內供給處理氣體。並且，藉由排氣部50進行處理空間S1的排氣，將處理空間S1內調節至所要求的壓力。
接著，從高頻電源43對於高頻天線80供給高頻電力，藉此透過金屬窗20於處理空間S1內產生感應電場。因此，藉由感應電場使處理空間S1內的處理氣體電漿化，而生成高密度的感應耦合電漿。並且，藉由從高頻電源41對於基板支承部30的本體部31供給的偏壓用的高頻電力，電漿中的離子被拉入至基板G，而對於基板G進行電漿處理。
電漿處理結束後，停止來自高頻電源41、43的電力供給及來自處理氣體供給部61的處理氣體供給，並以與搬入時相反的順序將基板G搬出。
藉此，結束一連串的基板處理。
在前述一連串的基板處理之間，亦包含電漿處理當中，各部分窗21的噴淋板22，係藉由供給至調溫流路23b的調溫流體進行溫度的調節。然而，噴淋板22在電漿處理當中，會因來自電漿的熱輸入等成為高溫而膨脹。因此，噴淋板22的貫穿孔110及沉孔部111對於緊固螺絲24相對性移動。然而，於電漿處理裝置1，平墊圈120係嵌合於沉孔部111，並且，緊固螺絲24的第1面24c及平墊圈120的第2面120a之至少其中一方或雙方係被潤滑材料被覆。因此，不會因前述之相對性移動導致對於平墊圈120與緊固螺絲24的螺絲頭部24b之間施加有較大的摩擦力，故緊固螺絲24不致鬆動。
如以上般，依據本實施形態，能夠使將構成電漿處理裝置1之噴淋板22與金屬窗本體23藉由緊固螺絲24緊固的緊固構造不致產生緊固螺絲24的鬆動。
若緊固螺絲24鬆動，則例如O形環25所致之擴散室23a的密閉性會低落，而會有處理氣體到達噴淋板22的周緣部與金屬窗本體23的周緣部之間之情事。在此情形，因於噴淋板22的周緣部或金屬窗本體23的周緣部，係有如前述並未施加耐腐蝕性鍍敷的區域，故若使用腐蝕性氣體作為處理氣體或清洗氣體，則該區域會受到腐蝕。因此，會產生於基板G上形成之電子裝置的缺陷的原因之微粒，或是損及噴淋板22與金屬窗本體23之電導通及兩構件之間的熱傳達。若損及噴淋板22與金屬窗本體23之間的熱傳達，則僅構成金屬窗20的複數個部分窗21溫度會變高，而使金屬窗20的面內產生溫度的偏差。因此，處理氣體的電漿亦會產生偏差，而會有無法進行所要求之電漿處理之情事。
並且，若擴散室23a的密閉性低落，則會有螺旋環26腐蝕而因此產生微粒等。
依據本實施形態，因緊固螺絲24不會產生鬆動，故擴散室23a的密閉性不會降低，因此能夠防止如前述般之微粒的產生，並且，能夠防止損及噴淋板22與金屬窗本體23之電導通及兩構件之間的熱傳達。
＜變形例＞
於以上之例中，緊固螺絲24的第1面24c及平墊圈120的第2面120a之至少其中一方或雙方，係被潤滑材料被覆。潤滑材料之被覆部分不限於此，例如，為緊固螺絲24的整體及平墊圈120的整體之其中一方或雙方亦可。亦即，就緊固構造K而言，至少緊固螺絲24的第1面24c及平墊圈120的第2面120a之至少其中一方或雙方係被潤滑材料被覆即可。
並且，除了緊固螺絲24的第1面24c及平墊圈120的第2面120a之至少其中一方或雙方以外，將緊固螺絲24的公螺紋部24a藉由潤滑材料被覆，係有以下之效果。亦即，因公螺紋部24a與母螺紋部100之間的摩擦力降低，故緊固轉矩當中以較少的力即可對抗摩擦力，故即便以相同的緊固轉矩進行緊固螺絲24的緊固，亦能夠更確實地將噴淋板22與金屬窗本體23緊固。因此，能夠緊固螺絲24對於金屬窗本體23的緊固力不足而導致緊固螺絲24鬆動之情事。
圖5至圖7，係表示緊固構造之其他例的縱剖面圖。
圖5之緊固構造K1，係藉由具有鎖定功能(亦即鬆動防止功能)的嵌件200構成母螺紋部100。嵌件200，係例如為捲繞菱形剖面的線材而成的線圈狀的構件，且係中央部分捲繞為多角形狀的構件。以多角形狀彎曲的線材，隨著緊固螺絲24的公螺紋部24a被螺入而擴展，且因該擴展的反作用力將公螺紋部24a緊固，藉此能夠抑制緊固螺絲24的鬆動。
並且，在使用嵌件200的情形，緊固螺絲24的公螺紋部24a亦藉由潤滑材料被覆為佳。藉此，能夠防止在螺入公螺紋部24a時之該公螺紋部24a的燒結。
於圖6之緊固構造K2中，緊固螺絲210係凸緣螺栓，其螺絲頭部211係於公螺紋部24a側端具有凸緣212。因此，緊固構造K2，因緊固螺絲210的第1面211a與平墊圈120的第2面120a之接觸面積大，故能夠使施加於該第1面211a及第2面120a的壓力分散，亦即，能夠使該第1面211a及第2面120a之每單位面積的壓力降低。因此，能夠避免因局部性施加有較高的壓力導致緊固螺絲24及平墊圈120承受極大的應力而破損、變形之情事，並能夠防止在裝卸螺絲時因變形導致無法旋轉之情事。
圖7之緊固構造K3，除了使用以平墊圈部131及側壁部(側壁構件)132構成之螺栓罩130以外，係與圖6之緊固構造K2相同，緊固螺絲210係使用凸緣螺栓。
側壁部132係筒狀，並接合於平墊圈部131的周緣端的上部，亦即，插入緊固螺絲210之側設置。側壁部132的內徑，係比緊固螺絲210的凸緣212的外徑更大，側壁部132的外徑，係比沉孔部111的內徑更小。
平墊圈部131，除了於周緣端接合有側壁部132以外，係與圖6之緊固構造K2的平墊圈120相同。亦即，圖6之緊固構造K2的平墊圈120，係作為平墊圈部131，與接合於該平墊圈120的周緣部之側壁部132一起構成螺栓罩130。
於螺栓罩130，藉由側壁部132及平墊圈部131，形成有往平墊圈部131的厚度方向凹陷的凹部140。在螺栓罩130安裝於緊固螺絲210且公螺紋部24a插通於平墊圈部131的狀態下，緊固螺絲210的螺絲頭部211會容納於前述凹部140。
於側壁部132的內側亦即凹部140的內側，係配置有脫落防止環(脫落防止構件)133。脫落防止環133係鉤掛(亦即卡合)於緊固螺絲210的凸緣212，藉此能夠防止安裝於緊固螺絲210的螺栓罩130從緊固螺絲210脫落。藉此，能夠使藉由緊固螺絲210進行緊固作業之際的作業效率提升。
又，脫落防止環133，係例如以收縮的狀態配置於凹部140內，藉由因收縮所產生的彈力，於凹部140內對於側壁部132固定。並且，脫落防止環133，係例如其內徑比螺絲頭部211的外徑更大且比凸緣212的外徑更小之具有彈性的構件，例如能夠使用為以金屬材料構成之俯視觀察C字狀的構件之C形環等。
側壁部132，係具有與平墊圈部131接合的接合端部，以及在與接合端部相反側開放的開放端部。在側壁部132之接合端部與開放端部之間的內壁，設有配置脫落防止環133的階差。側壁部132的內徑，係從階差起，開放端部側比接合端部側更小，以防止脫落防止環133從開放端部脫落。脫落防止環133，在將緊固螺絲210插入至螺栓罩130之後，從螺栓罩130的上部，亦即從側壁部132的開放端部嵌入。又，只要能夠防止脫落防止環133脫落，則不限於階差，亦能夠使用其他構造。
以上，雖以受到緊固的構件彼此的膨脹程度產生差異的過程為例進行說明，然而受到緊固的構件彼此的收縮程度產生差異的過程(具體而言，例如電漿處理之後，噴淋板22回到電漿處理前的溫度的過程)，亦能夠依據本揭示之技術防止緊固螺絲產生鬆動。
並且，於以上之例中，電漿處理的處理對象的基板係玻璃基板，然而為半導體晶圓等之其他基板亦可。
於以上之例中，係對於構成電漿處理裝置1的噴淋板22與金屬窗本體23之緊固構造使用本揭示之技術，然而本揭示之技術，亦能夠運用於電漿處理裝置1之使用了緊固螺絲的其他緊固構造。並且，本揭示之技術，亦能夠運用於電漿處理裝置以外之基板處理裝置之使用了緊固螺絲的構造。
＜確認試驗＞
本發明之發明者等，係進行確認本揭示之緊固構造所致之緊固螺絲的鬆動抑制效果的試驗。
於此確認試驗中，係將於下面側具有與形成金屬窗本體23的擴散室23a的凹部相同的凹部之俯視觀察矩形狀的板材(以下，稱為金屬窗本體模擬材)固定，對於金屬窗本體模擬材的下面，將俯視觀察的尺寸與該金屬窗本體模擬材為同等的板狀構件(以下、噴淋板模擬材)藉由緊固螺絲緊固。並且，分別沿著噴淋板模擬材的長邊部設置複數個氣壓缸，藉由該氣壓缸將噴淋板模擬材往該噴淋板模擬材的短邊方向水平振動100次之後，測定緊固螺絲的鬆動角度。
又，金屬窗本體模擬材及噴淋板模擬材的俯視觀察之尺寸係約150mm×約400mm，氣壓缸所致之噴淋板模擬材的振幅係約0.5mm。並且，金屬窗本體模擬材及噴淋板模擬材的材料係使用鋁，對於噴淋板模擬材的四個角落及各長邊部的中央之合計6處使用緊固螺絲。緊固螺絲的公螺紋部的直徑係5mm，螺絲頭部的直徑係8mm(在具有凸緣的情形之凸緣部分的直徑係10mm)。
於試驗例中，係採用與圖6之緊固構造K2相同的緊固構造。亦即，使用凸緣螺栓作為緊固螺絲，並使用具有鎖定功能(亦即鬆動防止功能)的嵌件。並且，作為緊固螺絲及平墊圈，係使用以不鏽鋼為材料者，並整體施加含PTFE無電解鎳鍍敷。
比較例1之緊固構造，係採用與圖4之緊固構造K相似的緊固構造。然而，比較例1之緊固構造，係緊固螺絲及平墊圈之任一部分皆未以潤滑材料覆蓋，並且，平墊圈比試驗例者更小，而未嵌合於沉孔部。換言之，比較例1之緊固構造係以往之緊固構造。
並且，比較例2之緊固構造，係採用與圖5之緊固構造K相似的緊固構造。然而，比較例2之緊固構造，係緊固螺絲及平墊圈之任一部分皆未以潤滑材料覆蓋，並且，平墊圈比試驗例者更小，而未嵌合於沉孔部。換言之，比較例2之緊固構造，係將為以往之緊固構造的比較例1之緊固構造的嵌件，以具有鎖定功能的嵌件取代。
圖8至圖10，係分別表示比較例1、比較例2、試驗例中6部位之緊固螺絲各自的鬆動角度。
使用以往之締結構造的比較例1，係如圖8所示，6個緊固螺絲當中有5個鬆動至90°以上，剩下的1個亦鬆動至45°。亦即，以往的緊固構造，緊固螺絲會產生大幅鬆動。
並且，比較例2，係如圖9所示，與比較例1相比，雖緊固螺絲的鬆動程度降低，然而6個緊固螺絲當中有5個鬆動至30°以上。亦即，若僅是將為以往之緊固構造的嵌件以具有鎖定功能的嵌件取代，係無法充分抑制緊固螺絲的鬆動。
相對於此，試驗例係如圖10所示，6個緊固螺絲當中有5個完全未鬆動，剩下的1個的鬆動角度亦小至15°。如此，依據本揭示之緊固構造，能夠抑制緊固螺絲的鬆動。
本次所揭示之實施形態係於各方面皆為例示，而非限定性者。前述之實施形態，在不脫離所附之申請專利範圍及其主旨的情形下，以各種型態進行省略、置換、變更亦可。
1:電漿處理裝置
10:容器本體
11:搬入出口
12:閘閥
13:排氣口
14:金屬框
15:密封構件
20:金屬窗
21:部分窗
22:噴淋板
22a:氣體吐出孔
23:金屬窗本體
23a:擴散室
23b:調溫流路
24,210:緊固螺絲
24a:公螺紋部
24b,211:螺絲頭部
24c,211a:第1面
25:O形環
26:螺旋環
27:絕緣構件
28:絕緣構件罩
28a:部分罩
30:基板支承部
31:本體部
32:腳部
40:匹配器
41:高頻電源
42:匹配器
43:高頻電源
50:排氣部
60:氣體供給管
61:處理氣體供給部
70:頂板部
71:側壁部
80:高頻天線(電漿天線)
100:母螺紋部
101:嵌件
110:貫穿孔
111:沉孔部
120:平墊圈
120a:第2面
130:螺栓罩
131:平墊圈部
132:側壁部
133:脫落防止環(脫落防止構件)
140:凹部
200:嵌件
212:凸緣
G:玻璃基板
K,K1,K2,K3:緊固構造
S1:處理空間
S2:天線室
U:控制部
[圖1]係表示本實施形態之電漿處理裝置的構成的概略的縱剖面圖。
[圖2]係後述之金屬窗的仰視圖。
[圖3]係圖1的局部擴大圖。
[圖4]係表示圖1之電漿處理裝置所具備的緊固構造的構成的概略的縱剖面圖，且相當於使圖3反轉並局部擴大的圖。
[圖5]係表示緊固構造之其他例的縱剖面圖。
[圖6]係表示緊固構造之其他例的縱剖面圖。
[圖7]係表示緊固構造之其他例的縱剖面圖。
[圖8]係表示確認試驗的結果的圖。
[圖9]係表示確認試驗的結果的圖。
[圖10]係表示確認試驗的結果的圖。
22:噴淋板
23:金屬窗本體
24:緊固螺絲
24a:公螺紋部
24b:螺絲頭部
24c:第1面
100:母螺紋部
101:嵌件
110:貫穿孔
111:沉孔部
120:平墊圈
120a:第2面
K:緊固構
Claims (11)
- 一種緊固構造，係將構成基板處理裝置的第1構件與第2構件緊固； 前述第1構件係具有母螺紋部， 前述第2構件，係具有：貫穿孔，係對應於前述母螺紋部；以及沉孔部，係連續於該貫穿孔，且具有比前述貫穿孔更大的直徑； 該緊固構造係具備：緊固螺絲，係具有插通於前述貫穿孔並螺合於前述母螺紋部的公螺紋部，以及連續於該公螺紋部的端部的螺絲頭部；以及 平墊圈，係嵌合於前述沉孔部，使前述公螺紋部插通； 前述螺絲頭部的對向於前述平墊圈的第1面，及前述平墊圈的對向於前述螺絲頭部的第2面之至少其中一方或雙方，係被潤滑材料被覆。
- 如請求項1所述之緊固構造，其中， 前述母螺紋部與前述貫穿孔及前述沉孔部之相對性位置，在前述基板處理裝置所進行之基板處理時與在該基板處理以外時不同。
- 如請求項1或2所述之緊固構造，其中， 前述緊固螺絲，係前述螺絲頭部於前述公螺紋部側端具有凸緣。
- 如請求項3所述之緊固構造，其中， 前述平墊圈，係作為平墊圈部，與接合於前述平墊圈的周緣部之筒狀的側壁構件一起構成螺栓罩，於前述側壁構件的內壁部配置有脫落防止構件，前述脫落防止構件係卡合於前述凸緣，藉此防止前述螺栓罩從前述緊固螺絲脫落。
- 如請求項1至4中任一項所述之緊固構造，其中， 前述潤滑材料之被覆，係含聚四氟乙烯無電解鎳鍍敷。
- 一種電漿處理裝置，係對於基板進行電漿處理；其具備： 係該電漿處理裝置的構成構件且被彼此緊固的第1構件及第2構件； 前述第1構件係具有母螺紋部， 前述第2構件，係具有：貫穿孔，係對應於前述母螺紋部；以及沉孔部，係連續於該貫穿孔，且具有比前述貫穿孔更大的直徑； 該緊固構造係具備：緊固螺絲，係具有插通於前述貫穿孔並螺合於前述母螺紋部的公螺紋部，以及連續於該公螺紋部的端部的螺絲頭部；以及 平墊圈，係嵌合於前述沉孔部，使前述公螺紋部插通； 前述螺絲頭部的對向於前述平墊圈的第1面，及前述平墊圈的對向於前述螺絲頭部的第2面之至少其中一方或雙方，係被潤滑材料被覆。
- 如請求項6所述之電漿處理裝置，其中， 係具備：噴淋頭，係對於作為電漿處理的處理對象的基板所在的處理空間供給處理氣體； 該噴淋頭係以基部構件及噴淋板構成，前述第1構件係前述基部構件，前述第2構件係前述噴淋板。
- 如請求項6或7所述之電漿處理裝置，其中， 前述緊固螺絲，係前述螺絲頭部於前述第1面側具有凸緣。
- 如請求項8所述之電漿處理裝置，其中， 前述平墊圈，係作為平墊圈部，與接合於前述平墊圈的周緣部之筒狀的側壁構件一起構成螺栓罩，於前述側壁構件的內壁部配置有脫落防止構件，前述脫落防止構件係卡合於前述凸緣，藉此防止前述螺栓罩從前述緊固螺絲脫落。
- 如請求項6至9中任一項所述之電漿處理裝置，其中， 前述潤滑材料之被覆，係含聚四氟乙烯無電解鎳鍍敷。
- 一種緊固方法，係將構成基板處理裝置的第1構件與第2構件緊固； 前述第1構件係具有母螺紋部， 前述第2構件，係具有：貫穿孔，係對應於前述母螺紋部；以及沉孔部，係連續於該貫穿孔，且具有比前述貫穿孔更大的直徑； 該緊固方法係包含：將平墊圈以嵌合於前述沉孔部的方式配置於該沉孔部內的步驟；以及 將自具有螺絲頭部的緊固螺絲之前述螺絲頭部連續的公螺紋部，插通前述沉孔部內的平墊圈及前述貫穿孔，而螺合於前述母螺紋部的步驟； 前述螺絲頭部的對向於前述平墊圈的第1面，及前述平墊圈的對向於前述螺絲頭部的第2面之至少其中一方或雙方，係被潤滑材料被覆。
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