TWI708526B - 天線以及電漿處理裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明即便於延長天線的情形時亦抑制天線的彎曲，沿天線的長度方向產生均勻的電漿，由此實現可靠性的提昇。天線3用於流動高頻電流而產生電漿，且是將一對導體元件31螺旋緊固於介於該些導體元件31之間的絕緣元件32而成，導體元件31或絕緣元件32的其中一者具有設於與螺紋部不同的位置的向外面34，導體元件31或絕緣元件32的另一者具有與向外面34接觸的向內面35。
Description
本發明是有關於一種用以流動高頻電流而產生感應耦合式電漿的天線、以及具備所述天線的電漿處理裝置。
先前以來提出有電漿處理裝置，該電漿處理裝置於天線中流動高頻電流，利用由此所產生的感應電場而產生感應耦合式電漿（簡稱ICP（Inductively Coupled Plasma）），使用該感應耦合式電漿對基板實施處理。
此種電漿處理裝置中，若為了應對大型基板等而延長天線，則該天線的阻抗（impedance）變大，由此於天線的兩端間產生大的電位差。其結果，有受到該大的電位差的影響而電漿的密度分佈、電位分佈、電子溫度分佈等電漿的均勻性變差，甚至基板處理的均勻性變差等問題。另外，若天線的阻抗變大，則亦有難以於天線中流動高頻電流等問題。
為了解決此種問題等，如專利文獻1所示，想到使中空絕緣體介於相鄰的金屬管間而將多個金屬管連接，並且於中空絕緣體的外周部配置作為電容元件的電容器。具體而言，使形成於金屬管的外周面的外螺紋部與形成於中空絕緣體的內周面的內螺紋部螺合，而將該些構件螺旋緊固。而且，將於中空絕緣體的兩側螺旋緊固的金屬管與所述電容元件電性串聯連接，由此簡單而言，天線的合成電抗成為由感應性電抗減去電容性電抗而得的電抗。其結果，可降低天線的阻抗，即便於延長天線的情形時亦抑制其阻抗的增大，容易於天線中流動高頻電流，可高效率地產生均勻性良好的電漿。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2016-138598號公報
[發明所欲解決之課題]
然而，所述天線為了確保經螺旋緊固的金屬管與中空絕緣體的密封性，而使O形環介於金屬管的外周面與中空絕緣體的內周面之間，故而於該些構件之間存在少許的間隙，經由該間隙而金屬管與中空絕緣體相對移動。由此，若延長天線則有可能彎曲，從而天線與基板的距離沿天線的長度方向改變。其結果，產生於基板與天線之間產生的電漿的密度沿天線的長度方向變得不均勻，形成於基板的膜的厚度等亦變得不均勻等問題。
因此，本發明是為了解決所述問題點而成，其主要課題在於，即便於延長天線的情形時亦抑制天線的彎曲，沿天線的長度方向產生均勻的電漿，由此實現可靠性的提昇。
[解決課題之手段]
即，本發明的天線用於流動高頻電流而產生電漿，其特徵在於：其是將一對導體元件螺旋緊固於介於該些導體元件之間的絕緣元件而成，所述導體元件或所述絕緣元件的其中一者具有設於與螺紋部不同位置的向外面，所述導體元件或所述絕緣元件的另一者具有與所述向外面接觸的向內面。
若為如此構成的天線，則設於導體元件或絕緣元件的其中一者的向外面、與設於導體元件或絕緣元件的另一者的向內面彼此接觸，故而該些面限制導體元件或絕緣元件的相對移動，即便於延長天線的情形時亦可抑制彎曲。藉此，可沿天線的長度方向產生均勻的電漿，故而可確保膜的厚度等品質，從而可實現可靠性的提昇。
為了增大向外面與向內面的接觸面積以使天線更不易彎曲，較佳為所述向外面遍及所述導體元件或所述絕緣元件的其中一者的外周面全周而設置，所述向內面遍及所述導體元件或所述絕緣元件的另一者的內周面全周而設置。
作為用以增大向外面與向內面的接觸面積的其他實施態樣，可列舉下述態樣：所述導體元件或所述絕緣元件的其中一者於其外周面形成有外螺紋部，於較所述外螺紋部更靠軸向中央側設有較所述外螺紋部而外徑更大的大徑部，所述導體元件或所述絕緣元件的另一者於其內周面形成有內螺紋部，於較所述內螺紋部更靠軸向外側，設有較所述內螺紋部而內徑更大且所述大徑部嵌合的埋頭孔部，所述大徑部的外周面為所述向外面，所述埋頭孔部的內周面為所述向內面。
若為此種構成，則將大徑部的外周面設為向外面，將大徑部嵌合的埋頭孔部的內周面設為向內面，故而可增大向外面與向內面的接觸面積。
於為了確保導體元件與絕緣元件之間的密封性而使密封構件介於該些元件間的情形時，若使密封構件介於向外面與向內面之間，則於向外面與向內面之間產生間隙而產生天線的彎曲。因此，為了抑制天線的彎曲，並且確保導體元件與絕緣元件之間的密封性，較佳為密封構件介於作為與所述向外面及所述向內面不同的面的、所述導體元件及所述絕緣元件的彼此相向的相向面之間。
較佳為於所述導體元件或所述絕緣元件的其中一者的端部形成有向軸向中央側切缺的凹部或向軸向外側突出的凸部，於所述導體元件或所述絕緣元件的另一者的外周面設有環狀止動件，該環狀止動件形成有與所述凹部或所述凸部卡合的凸部或凹部。
若為此種構成，則例如藉由對設置環狀止動件的導體元件或絕緣元件藉由沖壓（punching）等來固定該環狀止動件，而可使導體元件與絕緣元件的螺旋緊固不易鬆脫。
較佳為所述環狀止動件設於所述導體元件的外周面，且由螺合於該外周面的較環狀止動件更靠軸向中央側的螺母向軸向外側按壓。
若為此種構成，則將環狀止動件向軸向外側按壓，故而可增大導體元件或絕緣元件欲旋轉時產生的環狀止動件與絕緣元件之間的摩擦力，從而可使絕緣元件與導體元件的螺旋緊固不易鬆脫。
此外，電漿處理裝置中，有時為了抑制電漿中的帶電粒子入射至構成天線的導體元件等，而利用絕緣罩來包覆天線。於該情形時，若假設天線彎曲，則絕緣元件與因電漿而成為高溫的絕緣罩接觸，於絕緣元件為樹脂製的情形時尤其產生熱損傷的問題。
針對該問題，若如所述般使螺母螺合於導體元件的外周面，則即便假設天線彎曲亦螺母與絕緣罩接觸，由此可使絕緣元件不與絕緣罩接觸，從而可防止絕緣元件的熱損傷。
較佳為更具有與所述一對導體元件電性串聯連接的電容元件，所述電容元件包含：第一電極，與所述一對導體元件的其中一者電性連接，並且穿過所述絕緣元件的內部而延伸至所述一對導體元件的另一者側；第二電極，與所述一對導體元件的另一者電性連接，並且穿過所述絕緣元件的內部而延伸至所述一對導體元件的其中一者側，與所述第一電極相向；及介電質，將所述第一電極及所述第二電極之間的空間充滿，並且所述介電質為液體。
若為此種構成，則電容元件與一對導體元件電性串聯連接，故而如上文所述，可使天線的合成電抗成為由感應性電抗減去電容性電抗的形式。其結果，可降低天線的阻抗，即便於延長天線的情形時亦抑制其阻抗的增大，容易於天線中流動高頻電流，可高效率地產生均勻性良好的電漿。
而且，利用液體的介電質將第一電極及第二電極之間的空間充滿，故而可消除構成電容元件的電極及介電質之間產生的間隙。其結果，可消除於電極及介電質之間的間隙中可能產生的電弧放電，從而消除由電弧放電引起的電容元件的破損。另外，可不考慮間隙而由第一電極及第二電極的距離、相向面積及液體的介電質的相對介電常數來高精度地設定電容值。進而，亦可不需要用以填埋間隙的電極及介電質的按壓結構，從而可防止由該按壓結構導致的天線周邊結構的複雜化及由此產生的電漿均勻性的劣化。
較佳為所述一對導體元件於內部具有冷卻液流動的流路，所述冷卻液為所述介電質。
若為此種構成，則可利用冷卻液將容易因電漿生成時產生的熱而成為高溫的天線導體冷卻，故而可防止天線自身的破損或其周邊結構的破損等，從而可穩定地產生電漿。
而且，由於將所述冷卻液用作電容元件的介電質，故而可將電容元件冷卻並且抑制靜電電容的意外的變動。
進而，藉由一邊利用調溫機構將冷卻液調整為一定溫度一邊用作介電質，可抑制由溫度變化導致的相對介電常數的變化，從而可抑制隨此產生的靜電電容的變化。
另外，本發明的電漿處理裝置的特徵在於具備：所述天線、於內部或外部配置有所述天線的真空容器、及對所述天線施加高頻電流的高頻電源。
若為如此構成的電漿處理裝置，則如所述般抑制天線的彎曲，故而可確保膜的厚度等品質，從而可實現可靠性的提昇。
[發明的效果]
根據如此構成的本發明，即便於延長天線的情形時亦可抑制天線的彎曲，沿天線的長度方向產生均勻的電漿，由此可確保膜的厚度等品質，從而可實現可靠性的提昇。
以下，參照圖式對本發明的電漿處理裝置的一實施形態進行說明。
＜裝置構成＞
本實施形態的電漿處理裝置100使用感應耦合式的電漿P對基板W實施處理。此處，基板W例如為液晶顯示器或有機電致發光（Electroluminescence，EL）顯示器等平板顯示器（Flat Panel Display，FPD）用的基板、可撓性顯示器用的可撓性基板等。另外，對基板W實施的處理例如為利用電漿化學氣相沈積（Chemical Vapor Deposition，CVD）法的膜形成、蝕刻（etching）、灰化（ashing）、濺鍍（sputtering）等。
再者，該電漿處理裝置100於藉由電漿CVD法進行膜形成的情形時亦稱為電漿CVD裝置，於進行蝕刻的情形時亦稱為電漿蝕刻裝置，於進行灰化的情形時亦稱為電漿灰化裝置，於進行濺鍍的情形時亦稱為電漿濺鍍裝置。
具體而言，電漿處理裝置100如圖1所示，具有經真空排氣且導入氣體7的真空容器2、配置於真空容器2內的直線狀的天線3、及將用以於真空容器2內生成感應耦合式的電漿P的高頻施加於天線3的高頻電源4。再者，藉由自高頻電源4對天線3施加高頻而於天線3中流動高頻電流IR，於真空容器2內產生感應電場而生成感應耦合式的電漿P。
真空容器2例如為金屬製的容器，其內部藉由真空排氣裝置6而進行真空排氣。真空容器2於本例中電性接地。
於真空容器2內，例如經由流量調整器（省略圖示）及形成於真空容器2的側壁的多個氣體導入口21而導入氣體7。氣體7只要與對基板W實施的處理內容相應即可。例如，於藉由電漿CVD法對基板W進行膜形成的情形時，氣體7為原料氣體或利用稀釋氣體（例如H2
）將原料氣體稀釋而得的氣體。若進一步列舉具體例，則於原料氣體為SiH4
的情形時可於基板W上形成Si膜，於原料氣體為SiH4
＋NH3
的情形時可於基板W上形成SiN膜，於原料氣體為SiH4
＋O2
的情形時可於基板W上形成SiO2
膜，於原料氣體為SiF4
＋N2
的情形時可於基板W上形成SiN:F膜（氟化氮化矽膜）。
另外，於真空容器2內設有保持基板W的基板固持器8。如本例般，亦可對基板固持器8自偏壓電源9施加偏壓（bias）電壓。偏壓電壓例如為負的直流電壓、負的脈波電壓等，但不限於此。可藉由此種偏壓電壓而控制例如電漿P中的正離子入射至基板W時的能量，進行形成於基板W的表面的膜的結晶度的控制等。亦可於基板固持器8內設置將基板W加熱的加熱器81。
天線3以沿著基板W的表面的方式（例如與基板W的表面實質上平行地）配置於真空容器2內的基板W的上方。配置於真空容器2內的天線3可為一根，亦可為多根。
天線3的兩端部附近分別貫通真空容器2的相對向的側壁。於使天線3的兩端部向真空容器2外貫通的部分，分別設有絕緣構件11。天線3的兩端部貫通該各絕緣構件11，其貫通部例如藉由襯墊12而真空密封。各絕緣構件11與真空容器2之間亦例如藉由襯墊13而真空密封。再者，絕緣構件11的材質例如為氧化鋁等陶瓷、石英、或聚苯硫醚（polyphenylene sulfide，PPS）、聚醚醚酮（polyether-ether-ketone，PEEK）等工程塑膠等。
進而，天線3中位於真空容器2內的部分藉由直管狀的絕緣罩10而包覆。該絕緣罩10的兩端部由絕緣構件11支持。再者，絕緣罩10的兩端部與絕緣構件11間亦可不密封。其原因在於，即便氣體7進入絕緣罩10內的空間，該空間亦小而電子的移動距離短，故而通常於空間中不產生電漿P。再者，絕緣罩10的材質例如為石英、氧化鋁、氟樹脂、氮化矽、碳化矽、矽等。
藉由設置絕緣罩10，可抑制電漿P中的帶電粒子入射至構成天線3的金屬管31，故而可抑制由帶電粒子（主要為電子）入射至金屬管31所導致的電漿電位的上昇，並且可抑制金屬管31被帶電粒子（主要為離子）濺鍍而對電漿P及基板W產生金屬污染（metal contamination）。
於作為天線3的一端部的供電端部3a，經由匹配電路41而連接有高頻電源4，作為另一端部的終端部3b直接接地。再者，供電端部3a亦可經由電容器或線圈等而連接於高頻電源4，終端部3b亦可經由電容器或線圈等而接地。
可藉由所述構成自高頻電源4經由匹配電路41於天線3中流動高頻電流IR。高頻電流IR的頻率例如為通常的13.56 MHz，但不限於此。
天線3為於內部具有冷卻液CL流通的流路的中空結構。再者，冷卻液CL藉由設於真空容器2的外部的循環流路14而於天線3中流通，所述循環流路14中，設有用以將冷卻液CL調整至一定溫度的熱交換器等調溫機構141、及用以使冷卻液CL於循環流路14中循環的泵等循環機構142。作為冷卻液CL，就電氣絕緣的觀點而言，較佳為高電阻的水，例如較佳為純水或接近純水的水。此外，例如亦可使用氟系惰性液體等水以外的液體冷媒。
具體而言，如圖2所示，天線3具有：至少兩個呈管狀的金屬製的導體元件31（以下稱為「金屬管31」）；管狀的絕緣元件32（以下稱為「絕緣管32」），設於彼此相鄰的金屬管31之間，將該些金屬管31絕緣；及電容器33，為與彼此相鄰的金屬管31電性串聯連接的電容元件。
本實施形態中，金屬管31的個數為兩個，絕緣管32及電容器33的個數為各一個。以下的說明中，將其中一個金屬管31亦稱為「第一金屬管31A」，將另一個金屬管亦稱為「第二金屬管31B」。再者，天線3亦可設為具有三個以上的金屬管31的構成，於該情形時，絕緣管32及電容器33的個數均較金屬管31的個數少一個。
金屬管31呈於內部形成有冷卻液CL流動的直線狀的流路31x的直管狀。而且，於金屬管31的至少長度方向一端部的外周部，形成有外螺紋部31a。再者，為了實現與連接多個金屬管31的構成的零件通用化，較理想為於金屬管31的長度方向兩端部形成外螺紋部31a而使其具有互換性。金屬管31的材質例如為銅、鋁、該些金屬的合金、不銹鋼等。
絕緣管32呈於內部形成有冷卻液CL流動的直線狀的流路32x的直管狀。而且，於絕緣管32的內周面，形成有與金屬管31的外螺紋部31a螺合地連接的內螺紋部32a。另外，於絕緣管32的內壁，於較各內螺紋部32a更靠軸向中央側，遍及整個周向而形成有用以使構成電容器33的一對電極33A、電極33B嵌合的凹部32b。本實施形態的絕緣管32由單一的構件所形成，但亦可將多個構件接合而形成。再者，絕緣管32的材質例如為氧化鋁、氟樹脂、聚乙烯（polyethylene，PE）、工程塑膠（例如聚苯硫醚（PPS）、聚醚醚酮（PEEK）等）等。
電容器33設於絕緣管32的內部，具體而言，設於絕緣管32的冷卻液CL流動的流路32x的內部。
具體而言，電容器33具備與彼此相鄰的金屬管31的其中一者（第一金屬管31A）電性連接的第一電極33A、及與彼此相鄰的金屬管31的另一者（第二金屬管31B）電性連接並且與第一電極33A相向地配置的第二電極33B，且以冷卻液CL將第一電極33A及第二電極33B之間的空間充滿的方式構成。即，於該第一電極33A及第二電極33B之間的空間中流動的冷卻液CL成為構成電容器33的介電質。
各電極33A、電極33B呈大致旋轉體形狀，並且沿其中心軸於中央部形成有主流路33x。具體而言，各電極33A、電極33B具有與金屬管31的絕緣管32側的端部電性接觸的凸緣部331、及從該凸緣部331伸出至絕緣管32側的伸出部332。各電極33A、電極33B可由單一的構件來形成凸緣部331及伸出部332，亦可由不同零件形成並將該些零件接合。電極33A、電極33B的材質例如為鋁、銅、該些金屬的合金等。
凸緣部331遍及整個周向而與金屬管31的絕緣管32側的端部接觸。具體而言，凸緣部331的軸向端面遍及整個周向而與在金屬管31的端部所形成的圓筒狀的接觸部311的前端面接觸。
伸出部332呈圓筒形狀，在其內部形成有主流路33x。第一電極33A的伸出部332及第二電極33B的伸出部332彼此配置於同軸上。即，以於第一電極33A的伸出部332的內部插入有第二電極33B的伸出部332的狀態設置。藉此，於第一電極33A的伸出部332與第二電極33B的伸出部332之間，形成有沿著流路方向的圓筒狀的空間。
如此構成的各電極33A、電極33B嵌合於在絕緣管32的內壁所形成的凹部32b。具體而言，在形成於絕緣管32的軸向一端側的凹部32b嵌合有第一電極33A，在形成於絕緣管32的軸向另一端側的凹部32b嵌合有第二電極33B。藉由如此般使各電極33A、電極33B嵌合於各凹部32b，而第一電極33A的伸出部332及第二電極33B的伸出部332彼此配置於同軸上。另外，藉由各電極33A、電極33B的凸緣部331的端面與各凹部32b的朝向軸向外側的面接觸，而規定第二電極33B的伸出部332對第一電極33A的伸出部332的插入尺寸。
另外，藉由使各電極33A、電極33B嵌合於絕緣管32的各凹部32b，並且使金屬管31的外螺紋部31a螺合於該絕緣管32的內螺紋部32a，而金屬管31的接觸部311的前端面與電極33A、電極33B的凸緣部331接觸，各電極33A、電極33B被夾持於絕緣管32與金屬管31之間並固定。如此，本實施形態的天線3成為將金屬管31、絕緣管32、第一電極33A及第二電極33B配置於同軸上的結構。
於該構成中，若冷卻液CL從第一金屬管31A逐漸流動，則冷卻液CL通過第一電極33A的主流路33x而流至第二電極33B側。流至第二電極33B側的冷卻液CL通過第二電極33B的主流路33x而流至第二金屬管31B。此時，第一電極33A的伸出部332與第二電極33B的伸出部332之間的圓筒狀的空間經冷卻液CL充滿，該冷卻液CL成為介電質而構成電容器33。
進而本實施形態中，金屬管31及絕緣管32的連接部具有對真空及冷卻液CL的密封結構。該密封結構藉由設於外螺紋部31a的基端部的襯墊等密封構件15而實現，但例如亦可使用管路用圓錐螺紋結構。
藉由所述構成，而與外螺紋部31a及內螺紋部32a的緊固一併進行金屬管31及絕緣管32之間的密封結構、金屬管31與各電極33A、電極33B的電性接觸，故而組裝工業變得非常簡便。
而且，本實施形態的天線3具備設於金屬管31或絕緣管32的其中一者的向外面34、及設於金屬管31或絕緣管32的另一者且與向外面34接觸的向內面35，該些向外面34及向內面35構成抑制天線3彎曲的彎曲抑制機構。
首先，對向內面35進行說明，本實施形態的向內面35設於絕緣管32的內周面，形成於與內螺紋部32a不同的位置。若加以更具體說明，則絕緣管32於較內螺紋部32a更靠軸向外側具有將內壁填平埋入的埋頭孔部321，該埋頭孔部321的內周面為向內面35。
埋頭孔部321分別形成於絕緣管32的軸向兩端部，具體而言，自兩端開口分別埋入至所述密封構件15的近前。即，埋頭孔部321為絕緣管32的內周面中較內螺紋部32a或設有密封構件15的部分而內徑更大的部分，此處為絕緣管32中內徑最大的部分。向內面35遍及所述埋頭孔部321的內周面的全周而形成。即，該向內面35為絕緣管32的內周面中與內螺紋部32a或設有密封構件15的面不同的面，此處，以沿著絕緣管32的軸向的方式（與軸向實質上平行地）延伸。
另一方面，本實施形態的向外面34設於金屬管31的外周面，形成於與外螺紋部31a不同的位置。若加以更具體說明，則金屬管31於較外螺紋部31a更靠軸向中央側，具有較外螺紋部31a而外徑更大且嵌合於所述埋頭孔部321的大徑部312，該大徑部312的外周面為向外面34。
大徑部312形成於較金屬管31的密封構件15更靠軸向中央側。即，大徑部312為金屬管31的外周面中較外螺紋部31a或設有密封構件15的部分而外徑更大的部分，此處為金屬管31中外徑最大的部分。具體而言，大徑部312的外徑與埋頭孔部321的內徑相等，由此大徑部312及埋頭孔部321藉由嵌入結構而不鬆動地嵌合。向外面34為該大徑部312中與埋頭孔部321嵌合的部分的外周面，換言之為大徑部312的外周面中與埋頭孔部321的內周面相向的部分。即，該向外面34為金屬管31的外周面中與外螺紋部31a或設有密封構件15的面不同的面，此處，以沿著金屬管31的軸向的方式（與軸向實質上平行地）延伸。
進而，如圖2及圖3所示，本實施形態的天線3具備抑制經螺旋緊固的金屬管31及絕緣管32鬆脫的鬆脫抑制機構5。然而，作為本發明的天線3，未必一定需要鬆脫抑制機構5。
鬆脫抑制機構5是使用外嵌於金屬管31的環狀止動件51而構成。該環狀止動件51以繞金屬管31的軸旋轉自如且在軸向上可滑動的方式設置，於與絕緣管32相向的端面，設有向絕緣管32突出的一個或多個凸部52。再者，凸部52的個數、形狀、配置等可適當變更。
另一方面，於絕緣管32的與環狀止動件51相向的端面，形成有向軸向中央側切缺的凹部53。具體而言，凹部53為與凸部52對應的形狀，且形成於與凸部52對應的一個或多個位置。
而且，該些凸部52及凹部53構成所述鬆脫抑制機構5，藉由凸部52卡合於凹部53，而抑制金屬管31及絕緣管32的鬆脫。
此處，於金屬管31與絕緣管32經螺旋緊固的狀態下，於金屬管31的外周面中較絕緣管32更靠軸向中央側形成有第二外螺紋部31b，所述鬆脫抑制機構5還具備螺合於該第二外螺紋部31b的螺母54。具體而言，該螺母54較絕緣管32而外徑更大，且設於較所述環狀止動件51更靠軸向中央側。而且，於使所述凸部52卡合於凹部53的狀態下，使螺母54轉動而向軸向外側移動，藉由螺母54將環狀止動件51按壓於絕緣管32的端面，藉此可抑制金屬管31及絕緣管32的鬆脫。
＜本實施形態的效果＞
根據如此構成的本實施形態的電漿處理裝置100，若將金屬管31與絕緣管32螺旋緊固，則設於金屬管31的向外面34、與設於絕緣管32的向內面35彼此接觸，故而即便於延長天線3的情形時亦可抑制彎曲。藉此，可沿天線3的長度方向產生均勻的電漿，故而可確保膜的厚度等品質，從而可實現可靠性的提昇。
另外，將大徑部312的外周面設為向外面34，並且將大徑部312嵌合的埋頭孔部321的內周面設為向內面35，而且大徑部312的外周面的全周為向外面34，埋頭孔部321的內周面的全周為向內面35，故而可增大向外面34與向內面35的接觸面積，從而可進一步抑制天線3的彎曲。
進而，使密封構件15介於作為與向外面34及向內面35不同的面的、金屬管31及絕緣管32的彼此相向的相向面之間，故而不會於向外面34及向內面35之間產生間隙或鬆動，可確保密封性。
此外，使設於環狀止動件51的端面的凸部52與設於絕緣管32的端面的凹部53卡合，並且藉由螺母54將環狀止動件51按壓於絕緣管32，故而可抑制金屬管31與絕緣管32的螺旋緊固鬆脫。
而且，外嵌於金屬管31的螺母54的外徑大於絕緣管32的外徑，故而即便假設天線3彎曲，亦螺母54與絕緣罩10接觸，而可使絕緣管32不與絕緣罩10接觸。藉此，可防止絕緣管32的熱損傷。另外，藉由防止絕緣管32與絕緣罩10的接觸，可防止由絕緣管32與絕緣罩10接觸所導致的、成為電容器33的介電質的冷卻液CL的溫度上昇，其結果，可抑制冷卻液CL的介電常數的變化。
＜其他變形實施形態＞
再者，本發明不限於所述實施形態。
例如，所述實施形態中，金屬管31具有向外面34，絕緣管32具有向內面35，但亦可如圖4所示，金屬管31具有向內面35，絕緣管32具有向外面34。
再者，於該情形時，亦可如圖4所示的構成般，電容器33設於絕緣管32的外側。
另外，所述實施形態中，向外面34為金屬管31中較外螺紋部31a而外徑更大的大徑部312的外周面，但亦可如圖5所示，為設於金屬管31中較外螺紋部31a更靠軸向外側且較外螺紋部31a而外徑更小的小徑部314的外周面。
於該情形時，絕緣管32的埋頭孔部321只要設於較內螺紋部32a更靠軸向中央側即可，只要將該埋頭孔部321的內周面設為向內面35即可。再者，於此處的埋頭孔部321，藉由嵌入結構而將電極33A、電極33B的凸緣部331與所述小徑部314一併無鬆動地嵌合。
進而，所述實施形態的向外面34及向內面35沿金屬管31或絕緣管32的軸向延伸，但亦可如圖6所示，相對於金屬管31或絕緣管32的軸向而傾斜。
此外，所述實施形態中，埋頭孔部321的內周面的全周為向內面35，但例如可於埋頭孔部321的內周面沿周向間歇地設置向內面35等，未必一定要遍及內周面的全周設置向內面35。
向外面34亦同樣地，例如可於大徑部312的外周面沿周向間歇地設置等，未必一定要遍及外周面的全周而設置向外面34。
而且，向外面34及向內面35例如亦可設於沿著軸向的螺紋部31a、螺紋部32a的兩側等軸向的多處。
另外，關於螺紋部31a、螺紋部32a，亦可於金屬管31設有內螺紋部32a，於絕緣管32設有外螺紋部31a。
關於鬆脫抑制機構5，如圖7所示，亦可於絕緣管32的與環狀止動件51相向的端面設有向環狀止動件51突出的凸部52，於環狀止動件51的與絕緣管32相向的端面設有凸部52卡合的凹部53。
進而，所述實施形態中，環狀止動件51外嵌於金屬管31，但亦可外嵌於絕緣管32。作為該情形的螺母54的配置，可列舉螺合於絕緣管32中較環狀止動件51更靠軸向中央側的態樣。
此外，亦可為了將環狀止動件51固定於金屬管31，而於凸部52卡合於凹部53的狀態下，藉由沖壓將環狀止動件51與金屬管31固定。
所述實施形態的電漿處理裝置100中，天線3配置於基板W的處理室內，但亦可如圖8所示，將天線3配置於處理室18外。於該情形時，多個天線3於真空容器2內配置於藉由介電質窗19而與處理室18分隔的天線室20。再者，天線室20藉由真空排氣裝置21而進行真空排氣。若為該電漿處理裝置100，則可分別控制處理室18的壓力等條件與天線室20的壓力等條件，可有效率地產生電漿P並且可有效率地處理基板W。
此外，金屬管及絕緣管呈具有一個內部流路的管狀，但亦可具有兩個以上的內部流路，或具有分支的內部流路。另外，金屬管或絕緣管亦可為實心。
所述實施形態的電極中，伸出部為圓筒狀，但亦可為其他方筒狀，亦可為平板狀或者經彎曲或折曲的板狀。
此外，本發明不限於所述實施形態，當然可於不偏離其主旨的範圍內進行各種變形。
2‧‧‧真空容器
3‧‧‧天線
3a‧‧‧供電端部
3b‧‧‧終端部
4‧‧‧高頻電源
5‧‧‧鬆脫抑制機構
6‧‧‧真空排氣裝置
7‧‧‧氣體
8‧‧‧基板固持器
9‧‧‧偏壓電源
10‧‧‧絕緣罩
11‧‧‧絕緣構件
12、13‧‧‧襯墊
14‧‧‧循環流路
15‧‧‧密封構件
18‧‧‧處理室
19‧‧‧介電質窗
20‧‧‧天線室
21‧‧‧真空排氣裝置（氣體導入口）
31‧‧‧金屬管（導體元件）
31A‧‧‧第一金屬管
31a‧‧‧外螺紋部
31B‧‧‧第二金屬管
31b‧‧‧第二外螺紋部
31x、32x‧‧‧流路
32‧‧‧絕緣管（絕緣元件）
32a‧‧‧內螺紋部
32b、53‧‧‧凹部
33‧‧‧電容器
33A‧‧‧第一電極
33B‧‧‧第二電極
33x‧‧‧主流路
34‧‧‧向外面
35‧‧‧向內面
41‧‧‧匹配電路
51‧‧‧環狀止動件
52‧‧‧凸部
54‧‧‧螺母
81‧‧‧加熱器
100‧‧‧電漿處理裝置
141‧‧‧調溫機構
142‧‧‧循環機構
311‧‧‧接觸部
312‧‧‧大徑部
314‧‧‧小徑部
321‧‧‧埋頭孔部
331‧‧‧凸緣部
332‧‧‧伸出部
CL‧‧‧冷卻液（液體的介電質）
IR‧‧‧高頻電流
P‧‧‧感應耦合電漿
W‧‧‧基板
圖1為示意性地表示本實施形態的電漿處理裝置的構成的縱剖面圖。
圖2為示意性地表示該實施形態的天線的周邊構成的放大剖面圖。
圖3為表示該實施形態的鬆脫抑制機構的構成的示意圖。
圖4為示意性地表示變形實施形態的天線的周邊構成的放大剖面圖。
圖5為示意性地表示變形實施形態的天線的周邊構成的放大剖面圖。
圖6為示意性地表示變形實施形態的天線的周邊構成的放大剖面圖。
圖7為表示變形實施形態的鬆脫抑制機構的構成的示意圖。
圖8為示意性地表示變形實施形態的電漿處理裝置的構成的縱剖面圖。
3‧‧‧天線
5‧‧‧鬆脫抑制機構
15‧‧‧密封構件
31‧‧‧金屬管(導體元件)
31A‧‧‧第一金屬管
31a‧‧‧外螺紋部
31B‧‧‧第二金屬管
31b‧‧‧第二外螺紋部
31x、32x‧‧‧流路
32‧‧‧絕緣管(絕緣元件)
32a‧‧‧內螺紋部
32b‧‧‧凹部
33‧‧‧電容器
33A‧‧‧第一電極
33B‧‧‧第二電極
33x‧‧‧主流路
34‧‧‧向外面
35‧‧‧向內面
51‧‧‧環狀止動件
54‧‧‧螺母
311‧‧‧接觸部
312‧‧‧大徑部
321‧‧‧埋頭孔部
331‧‧‧凸緣部
332‧‧‧伸出部
CL‧‧‧冷卻液(液體的介電質)
Claims (8)
- 一種天線，用於流動高頻電流而產生電漿，且將一對導體元件螺旋緊固於介於所述導體元件之間的絕緣元件而成，所述導體元件或所述絕緣元件的其中一者具有設於與螺紋部不同的位置的向外面，所述導體元件或所述絕緣元件的另一者具有與所述向外面接觸的向內面，其中所述導體元件或所述絕緣元件的其中一者於其外周面形成有外螺紋部，於較所述外螺紋部更靠所述導體元件或所述絕緣元件的所述其中一者的軸向中央側形成有較所述外螺紋部而外徑更大的大徑部，所述導體元件或所述絕緣元件的另一者於其內周面形成有內螺紋部，於較所述內螺紋部更靠所述導體元件或所述絕緣元件的所述另一者的軸向外側，設有較所述內螺紋部而內徑更大且嵌合於所述大徑部的埋頭孔部，所述大徑部的外周面為所述向外面，所述埋頭孔部的內周面為所述向內面。
- 如申請專利範圍第1項所述的天線，其中所述向外面遍及所述導體元件或所述絕緣元件的其中一者的外周面全周而設置，所述向內面遍及所述導體元件或所述絕緣元件的另一者的內周面全周而設置。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的天線，其中密封構件介於所述導體元件及所述絕緣元件的彼此相向的相向面之間，所述相向面作為與所述向外面及所述向內面不同的面。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的天線，其中於所述導體元件或所述絕緣元件的其中一者的端部形成有向所述導體元件或所述絕緣元件的所述其中一者的軸向中央側切缺的凹部或向所述導體元件或所述絕緣元件的所述其中一者的軸向外側突出的凸部，於所述導體元件或所述絕緣元件的另一者的外周面設有環狀止動件，所述環狀止動件形成有與所述凹部或所述凸部卡合的凸部或凹部。
- 如申請專利範圍第4項所述的天線，其中所述環狀止動件設於所述導體元件的外周面，且由螺合於所述外周面中較所述環狀止動件更靠所述導體元件的軸向中央側的螺母向所述導體元件的軸向外側按壓。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的天線，還包括：電容元件，與所述一對導體元件電性串聯連接，所述電容元件包含：第一電極，與所述一對導體元件的其中一者電性連接，並且穿過所述絕緣元件的內部而延伸至所述一對導體元件的另一者側；第二電極，與所述一對導體元件的另一者電性連接，並且穿 過所述絕緣元件的內部而延伸至所述一對導體元件的其中一者側，與所述第一電極相向；及介電質，將所述第一電極及所述第二電極之間的空間充滿，所述介電質為液體。
- 如申請專利範圍第6項所述的天線，其中所述一對的導體元件具有在內部流動冷卻液的流路，所述冷卻液為所述介電質。
- 一種電漿處理裝置，其特徵在於包括：如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的天線；真空容器，於內部或外部配置有所述天線；及高頻電源，對所述天線施加高頻電流。
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