TWI738006B - 真空處理裝置、支持軸 - Google Patents

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Abstract

本發明之真空處理裝置係進行電漿處理者，具有：電極凸緣，其位於腔室內，且連接於高頻電源；簇射板，其具有與上述電極凸緣對向之第1面、及與上述第1面相反側之第2面，且與上述電極凸緣隔開對向並與上述電極凸緣一起被設為陰極；處理室，其面向上述簇射板之上述第2面，且配置有被處理基板；及支持軸，其連接於上述簇射板之上述第1面並支持上述簇射板。於上述簇射板，形成有多條氣體流道，其自上述電極凸緣與上述第1面間之空間向上述處理室連通，且具有特定之傳導率；於上述支持軸連接於上述簇射板之部分，以上述傳導率於上述簇射板之面內方向不變化之方式設置有沿上述支持軸之軸向延伸的軸氣體流道。

Description

真空處理裝置、支持軸
本發明係關於一種真空處理裝置、支持軸，尤其關於進行電漿之處理時用於支持簇射板之較佳的技術。
成膜製程或蝕刻製程中所利用之放電方式之一，有使用電容耦合電漿(CCP，Capacitively Coupled Plasma)之方式。例如，使用該方式之CVD(Chemical Vapor Deposition：化學氣相沈積)裝置中，以陰極與陽極對向之方式配置，將基板配置於陽極，且對陰極投入電力。且，於陰極與陽極間產生電容耦合電漿，而於基板上形成膜。又，作為陰極，為均勻地將放電氣體供給至基板上，有使用設置有多個氣體噴出口之簇射板之情形(例如，參照日本專利特開2005-328021號公報)。
然而，於使用簇射板之電容耦合方式中，有陰極及陽極變得越大型，基板面內之電極間距離(陰極與陽極間之距離)差異越大之情形。藉此，有形成於基板上之膜之膜質於基板面內之差異變大之情形。
為解決該問題，必須將簇射板設為更強固者，但近年，基於成膜特性及減少微粒之要求，需避免於腔室內使用鎳合金系，隨之而來，有支持簇射板之支持部分之強度不足之擔憂。
如上所述，為了維持支持簇射板之支持部分之強度而擴大支持部分之面積、及簇射板之面內方向之支持面積時，會導致成為氣體通道之貫通孔閉塞。
於該情形時，於簇射板之支持部分附近，有時會產生供給至基板側之氣流於簇射板面內不均勻之狀態，而於該部分中，存在形成於基板上之膜之膜質在基板面內之差異變大之情形。
又，配置於陽極之基板為獲得良好之膜質而配置於加熱器上。因此，簇射板藉由自基板及加熱器受熱而變為高溫，故因熱膨脹及彈性率之降低而發生簇射板之熱變形，而有簇射板面內之電極間距離之差異增大之情形。藉此，有形成於基板上之膜之膜質或膜厚分佈在基板面內之差異變大之情形。
為防止產生如上所述之差異，期望提高簇射板之支持部分之強度。
再者，上述問題係因隨處理之基板之大型化，簇射板亦必須增大，故更需要提高簇射板之支持部分之強度。
本發明係鑑於上述事項而完成者，且欲達成以下之目的。 1.使陰極與陽極間之電極間距離之差異更均勻。 2.防止產生簇射板面內氣流不均勻之狀態。 3.維持簇射板中之充足之支持強度。 4.謀求防止成膜特性降低。 5.防止微粒產生之增加。
本發明之第1態樣之真空處理裝置係進行電漿處理者，且具有：電極凸緣，其配置於腔室內，且連接於高頻電源；簇射板，其具有與上述電極凸緣對向之第1面、及與上述第1面相反側之第2面，且與上述電極凸緣隔開對向並與上述電極凸緣一起被設為陰極；處理室，其面向上述簇射板之上述第2面，且配置被處理基板；及支持軸，其連接於上述簇射板之上述第1面並支持上述簇射板；且於上述簇射板，形成有多條氣體流道，其自上述電極凸緣與上述第1面間之空間向上述處理室連通，且具有特定之傳導率；於上述支持軸連接於上述簇射板之部分，以上述傳導率於上述簇射板之面內方向不變化之方式設置有沿上述支持軸之軸向延伸的軸氣體流道。藉此，解決上述問題。
如本發明之第1態樣之真空處理裝置，其中亦可為，於上述簇射板之上述第1面形成有凹部，上述支持軸嵌入至上述凹部，於上述支持軸中成為上述凹部之內部之位置設置有上述軸氣體流道，上述支持軸具有：流道空間，其位於上述第1面之上方，設置於上述支持軸之內部，且連通於上述軸氣體流道；及徑向氣體流道，其連通於上述流道空間並沿上述支持軸之徑向延伸。
如本發明之第1態樣之真空處理裝置，其中亦可為，關於上述簇射板之面內方向中之面內密度，上述軸氣體流道之面內密度與上述簇射板中連接有上述支持軸之部分之周圍所形成之上述氣體流道的面內密度相同，且上述軸氣體流道具有與上述氣體流道相同之傳導率。
如本發明之第1態樣之真空處理裝置，其中亦可為，關於上述簇射板之厚度方向上之長度，設定為上述軸氣體流道之長度與位於上述支持軸之周圍之上述氣體流道之長度相等。
如本發明之第1態樣之真空處理裝置，其中亦可為，設定為上述軸氣體流道中之徑尺寸與位於上述支持軸之周圍之上述氣體流道之徑尺寸相等。
如本發明之第1態樣之真空處理裝置，其中亦可為，以上述支持軸之端部與上述簇射板之上述凹部內之底部隔開之方式將上述支持軸嵌入至上述凹部。
如本發明之第1態樣之真空處理裝置，其中亦可為，具有嵌合於上述支持軸之端部的轉接器，且上述軸氣體流道形成於上述轉接器內。
如本發明之第1態樣之真空處理裝置，其中亦可為，於上述簇射板之上述第1面形成有凹部，於上述簇射板之上述凹部之底部，形成有使上述凹部與上述處理室連通之短氣體流道，上述短氣體流道於上述凹部內具有開口，上述轉接器具有設置於上述轉接器之上述支持軸之軸向端部的隔開距離設定凸部，上述隔開距離設定凸部與上述凹部之上述底部抵接，而使上述轉接器與上述凹部之上述底部隔開，於上述軸氣體流道與上述短氣體流道之上述開口間形成有空間。
如本發明之第1態樣之真空處理裝置，其中亦可為，上述支持軸具有：支持角度可變部，其對應上述簇射板之升降溫時發生之熱變形而可傾斜地支持上述簇射板。
如本發明之第1態樣之真空處理裝置，其中亦可為，上述支持角度可變部設為分別設置於上述支持軸之兩端側之球面襯套。
本發明之第2態樣之支持軸係進行電漿處理之真空裝置所使用者，上述真空處理裝置具有：電極凸緣，其配置於腔室內，且連接於高頻電源；簇射板，其具有與上述電極凸緣對向之第1面、及與上述第1面相反側之第2面，且與上述電極凸緣隔開對向並與上述電極凸緣一起被設為陰極；及處理室，其面向上述簇射板之上述第2面，且配置被處理基板；於上述簇射板，形成多條氣體流道，其自上述電極凸緣與上述第1面間之空間向上述處理室連通，且具有特定之傳導率；上述支持軸連接於上述簇射板之上述第1面而支持上述簇射板，於上述支持軸連接於上述簇射板之部分中，以上述傳導率於上述簇射板之面內方向不變化之方式設置有沿上述支持軸之軸向延伸的軸氣體流道。藉此，解決上述問題。
本發明之第1態樣之真空處理裝置係進行電漿處理者，且具有：電極凸緣，其配置於腔室內，且連接於高頻電源；簇射板，其具有與上述電極凸緣對向之第1面、及與上述第1面相反側之第2面，且與上述電極凸緣隔開對向並與上述電極凸緣一起被設為陰極；處理室，其面向上述簇射板之上述第2面，且配置被處理基板；及支持軸，其連接於上述簇射板之上述第1面並支持上述簇射板；且於上述簇射板，形成有多條氣體流道，其自上述電極凸緣與上述第1面間之空間向上述處理室連通，且具有特定之傳導率；於上述支持軸連接於上述簇射板之部分，以上述傳導率於上述簇射板之面內方向不變化之方式設置有沿上述支持軸之軸向延伸的軸氣體流道。
藉此，即便於支持軸之粗度大於氣體流道之配置間隔之情形時，亦可於支持軸安裝於簇射板之位置及其附近之區域中，一面於簇射板之面內方向均勻地維持所配置之多條氣體流道中之傳導率，一面支持簇射板。藉此，由於可增加支持軸之強度，故簇射板中之支持狀態不會惡化，可使基板面內之電極間距離之差異更均勻。同時，可於簇射板之面內方向均勻地維持向被處理基板供給氣體之狀態，可提高基板之面內方向中之成膜特性，尤其是膜厚之均勻性。
如本發明之第1態樣之真空處理裝置，其中於上述簇射板之上述第1面形成有凹部，上述支持軸嵌入至上述凹部，於上述支持軸中成為上述凹部之內部的位置，設置有上述軸氣體流道，上述支持軸具有：流道空間，其位於上述第1面之上方，設置於上述支持軸之內部，且連通於上述軸氣體流道；及徑向氣體流道，其連通於上述流道空間並沿上述支持軸之徑向延伸。
藉此，藉由嵌入至凹部內之支持軸，可強固地支持簇射板。又，可藉由設置軸氣體流道，而將支持簇射板之支持部分中之傳導率、與設置於支持部分之周圍之氣體流道之傳導率設為均勻之狀態。藉此，可於簇射板之面內方向均勻地維持向被處理基板供給氣體之狀態。
此處，徑向氣體流道較佳具有不會對軸氣體流道及短氣體流道之傳導率造成影響之程度之流道寬度、形狀。
如本發明之第1態樣之真空處理裝置，其中關於上述簇射板之面內方向中之面內密度，上述軸氣體流道之面內密度與上述簇射板中連接有上述支持軸之部分之周圍所形成之上述氣體流道的面內密度相同，且上述軸氣體流道與上述氣體流道具有相同之傳導率。
藉此，由於軸氣體流道中之傳導率與設置於軸氣體流道周圍之氣體流道之傳導率相同，故以具有與支持軸之安裝位置周圍之氣體流道之面內方向之密度相同之密度之方式設置軸氣體流道，即可於簇射板之面內方向均勻地維持向被處理基板供給氣體之狀態。
此處，對「上述軸氣體流道之面內密度與上述簇射板中連接有上述支持軸之部分之周圍所形成之上述氣體流道之面內密度相同」，於以下進行說明。
簇射板具有短氣體流道、與長氣體流道。短氣體流道為設置於與氣體通過軸氣體流道流通之部分對應之位置的流道。長氣體流道位於支持軸安裝於簇射板之部分之周圍。簇射板之厚度中之長氣體流道之全長與簇射板之厚度相等。短氣體流道及長氣體流道之各者朝簇射板之第2面(與被處理基板對向之簇射板之表面)開口。
此種構造中，上述「上述軸氣體流道之面內密度與上述簇射板中連接有上述支持軸之部分之周圍所形成之上述氣體流道之面內密度相同」具有以下2個定義。 (1)位於與軸氣體流道對應之位置之複數條短氣體流道朝第2面開口之每單位面積之個數，與複數條長氣體流道朝第2面開口之每單位面積之個數相等。 (2)位於與軸氣體流道對應之位置之複數條短氣體流道朝第2面開口之每單位面積之合計開口面積(開口率)，與複數條長氣體流道朝第2面開口之每單位面積之合計開口面積(開口率)相等。
此處，對「軸氣體流道具有與上述氣體流道相同之傳導率」，於以下進行說明。
如上所述，簇射板具有短氣體流道與長氣體流道。此處，作為自簇射板之第1面流向第2面之氣體之流動路徑，具有通過短氣體流道之流動路徑(A)、及通過長氣體流道之流動路徑(B)。
具體而言，電極凸緣與簇射板間之氣體經由設置於支持軸之軸氣體流道及短氣體流道供給至處理室(流動路徑(A))。又，電極凸緣與簇射板間之氣體經由長氣體流道供給至處理室(流動路徑(B))。
此種路徑中，上述「軸氣體流道具有與上述氣體流道相同之傳導率」之定義意指軸氣體流道之全長及短氣體流道之全長中之傳導率之和與長氣體流道之傳導率相等。
另，除軸氣體流道及短氣體流道外，亦可經由不會對傳導率造成影響之流道，將氣體供給至處理室。
如本發明之第1態樣之真空處理裝置，其中關於上述簇射板之厚度方向上之長度，設定為上述軸氣體流道之長度與位於上述支持軸之周圍之上述氣體流道之長度相等。
藉此，可將一條軸氣體流道中之傳導率設定為與位於支持軸周圍之上述氣體流道中之傳導率相等，易於在簇射板之面內方向均勻地設定向被處理基板供給氣體之狀態。
此處，對「軸氣體流道之長度與位於上述支持軸周圍之上述氣體流道之長度相等」，於以下進行說明。
其意指設置於支持軸之軸氣體流道之長度、及短氣體流道(於氣體自軸氣體流道流通之部分所對應之位置，設置於簇射板之短氣體流道)之長度和，與支持軸之安裝部分之周圍設置於簇射板之長氣體流道之長度相等。
如本發明之第1態樣之真空處理裝置，其中設定為上述軸氣體流道中之徑尺寸與位於上述支持軸之周圍之上述氣體流道之徑尺寸相等。
藉此，可容易地將軸氣體流道之傳導率設定為與於支持軸之安裝部分之周圍設置於簇射板之氣體流道的傳導率相等。
此處，對「軸氣體流道之徑尺寸與位於上述支持軸周圍之上述氣體流道之徑尺寸相等」，於以下進行說明。
其係意指設置於支持軸之軸氣體流道之全長中之徑尺寸及短氣體流道之全長中之徑尺寸，與支持軸之安裝部分之周圍設置於簇射板之長氣體流道之徑尺寸相等。
如本發明之第1態樣之真空處理裝置，其中以上述支持軸之端部與上述簇射板之上述凹部內之底部隔開之方式將上述支持軸嵌入至上述凹部。
藉此，於將支持軸嵌入至凹部時，無須進行軸氣體流道與短氣體流道之對位，而可使軸氣體流道與短氣體流道連通。
又，支持軸之端部與凹部內之底部間之空間較佳設為不會對軸氣體流道及短氣體流道之傳導率造成影響之程度的形狀。
再者，為設定支持軸之端部與凹部內之底部間之隔開距離，可於支持軸之端部或凹部內之底部設置隔開距離設定凸部。
如本發明之第1態樣之真空處理裝置，其中具有嵌合於上述支持軸之端部的轉接器，且上述軸氣體流道形成於上述轉接器內。
藉此，可容易地進行形成於轉接器之軸氣體流道之形狀設定，且可對應簇射板全體之氣體流道容易地進行傳導率之設定。
又，於變更成膜處理條件時等，變更氣體流道之傳導率、面內密度等時，亦以更換轉接器，即能容易地變更傳導率、面內密度。
如本發明之第1態樣之真空處理裝置，其中於上述簇射板之上述第1面形成有凹部，於上述簇射板之上述凹部之底部，形成有使上述凹部與上述處理室連通之短氣體流道，上述短氣體流道於上述凹部內具有開口，上述轉接器具有設置於上述轉接器之上述支持軸之軸向端部的隔開距離設定凸部，上述隔開距離設定凸部與上述凹部之上述底部抵接，而使上述轉接器與上述凹部之上述底部隔開，於上述軸氣體流道與上述短氣體流道之上述開口間形成有空間。
藉此，可藉由使凸部(隔開距離設定凸部)抵接於凹部內之底部，而設定支持軸之端部(轉接器之端部)與凹部內之底部間之隔開距離。藉此，可以成為不會對軸氣體流道及短氣體流道之傳導率造成影響之程度的形狀之方式容易地設定支持軸之端部(轉接器之端部)與凹部內之底部間之空間。
再者，為設定支持軸之端部與凹部內之底部間之隔開距離，較佳將隔開距離設定凸部設置於支持軸之端部或凹部內之底部。
如本發明之第1態樣之真空處理裝置，其中上述支持軸具有：支持角度可變部，其對應上述簇射板之升降溫時發生之熱變形而可傾斜地支持上述簇射板。
藉此，於簇射板升降溫時發生熱變形之情形時，亦可不對簇射板之第2面中產生之氣流造成影響而強固地支持簇射板。藉此，可防止簇射板之厚度方向之變更，而使電極間距離之差異更均勻。
如本發明之第1態樣之真空處理裝置，其中上述支持角度可變部設為分別設置於上述支持軸之兩端側之球面襯套。
藉此，可同時進行簇射板之支持與熱變形防止。
本發明之第2態樣之支持軸係進行電漿處理之真空處理裝置所使用者，上述真空處理裝置具有：電極凸緣，其配置於腔室內，且連接於高頻電源；簇射板，其具有與上述電極凸緣對向之第1面、及與上述第1面相反側之第2面，且與上述電極凸緣隔開對向並與上述電極凸緣一起被設為陰極；及處理室，其面向上述簇射板之上述第2面，且配置被處理基板；且於上述簇射板形成有多條氣體流道，其自上述電極凸緣與上述第1面間之空間向上述處理室連通，且具有特定之傳導率；上述支持軸連接於上述簇射板之上述第1面並支持上述簇射板，於上述支持軸連接於上述簇射板之部分，以上述傳導率於上述簇射板之面內方向不變化之方式設置有沿上述支持軸之軸向延伸的軸氣體流道。
藉此，為將支持軸之強度設為特定值，而必須將支持軸之粗度設定為大於氣體流道之配置間隔之情形時，亦可於支持軸安裝於簇射板之位置及其附近之區域，一面於簇射板之面內方向均勻地維持所配置之多條氣體流道中之傳導率，一面支持簇射板。藉此，由於可增加支持軸之強度，故簇射板中之支持狀態不會惡化，可使基板面內之電極間距離之差異更均勻。同時，可於簇射板之面內方向均勻地維持向被處理基板供給氣體之狀態，可提高基板之面內方向中之成膜特性，尤其是膜厚之均勻性。 [發明之效果]
根據本發明，能夠發揮如下效果，可使電極間距離之差異更均勻，防止於簇射板面內產生氣流不均勻之狀態，維持簇射板之充足之支持強度，謀求防止成膜特性之降低，並防止微粒產生增加。
以下，基於圖式對本發明之第1實施形態之真空處理裝置、支持軸進行說明。
圖1係顯示本實施形態之真空處理裝置之模式剖視圖。圖2係顯示本實施形態之真空處理裝置中之簇射板之俯視圖。圖1中，符號100為真空處理裝置。
又，本實施形態中，對使用電漿CVD法之成膜裝置進行說明。
本實施形態之真空處理裝置100為利用電漿CVD法成膜之裝置，如圖1所示，具有反應室即成膜空間101a的處理室101。處理室101由真空腔室102(腔室)、配置於真空腔室102內之電極凸緣104、及以真空腔室102及電極凸緣104夾著之絕緣凸緣103而構成。
於真空腔室102之底部102a(內底面)形成有開口部。於該開口部插通支柱145，支柱145配置於真空腔室102之下部。於支柱145之前端(真空腔室102內)連接有板狀之支持部141。又，於真空腔室102內，經由排氣管設置有真空泵(排氣裝置)148。真空泵148以使真空腔室102內成為真空狀態之方式減壓。
又，支柱145與設置於真空腔室102之外部之升降機構(未圖示)連接，且可沿基板S之鉛直方向上下移動。
電極凸緣104具有上壁104a與周壁104b。電極凸緣104以使電極凸緣104之開口部於基板S之鉛直方向上位於下方之方式配置。又，於電極凸緣104之開口部安裝有簇射板105。藉此，於電極凸緣104與簇射板105間形成有氣體導入空間101b。又，電極凸緣104之上壁104a與簇射板105對向。於上壁104a經由氣體導入口連接有氣體供給裝置142。
氣體導入空間101b作為供製程氣體導入之空間發揮功能。簇射板105具有與電極凸緣104對向之第1面105F、及與第1面105F相反側之第2面105S。第2面105S面向處理室101，且與支持部141對向。即，氣體導入空間101b為第1面105F與電極凸緣104間之空間。第2面105S與支持部141間之空間形成成膜空間101a之一部分。
電極凸緣104與簇射板105分別以導電材構成。
具體而言，可設為鋁。
於電極凸緣104之周圍，以覆蓋電極凸緣104之方式設置有密封蓋。密封蓋不與電極凸緣104接觸，且，以連設於真空腔室102之周緣部之方式配置。又，於電極凸緣104，經由匹配箱連接有設置於真空腔室102外部之RF電源(高頻電源)147。匹配箱安裝於密封蓋，且於真空腔室102經由密封蓋接地。
電極凸緣104及簇射板105構成為陰極電極。於簇射板105形成有成為複數個氣體噴出口之流道（氣體流道）。流道沿簇射板105之厚度方向延伸，且自氣體導入空間101b朝成膜空間101a導入製程氣體。設置於簇射板105之流道具有：氣體流道105a(長氣體流道)，其具有與簇射板105之厚度相等之長度；及短氣體流道105b，其短於氣體流道105a。如稍後所述，短氣體流道105b形成於軸安裝凹部105c之底面(底部)115c，且於軸安裝凹部105c之內部開口。導入至氣體導入空間101b內之製程氣體自成為氣體噴出口之上述複數條流道(氣體流道105a、短氣體流道105b)噴出至真空腔室102內之成膜空間101a。
氣體流道105a設定為彼此之隔開距離大致均等，即，氣體流道105a以使簇射板105成為大致均勻之密度之方式貫通簇射板105之厚度方向全長。
氣體流道105a以沿著簇射板105之厚度方向延伸之方式設置，且形成為於該簇射板105之厚度方向全長具有大致均勻之徑向尺寸。氣體流道105a於為設定製程氣體之噴出狀態而需將其之傳導率設定為特定值之情形時，氣體流道105a之構造無限定。
同時，由RF電源147供給電力之電極凸緣104及簇射板105成為陰極電極，於成膜空間101a產生電漿而進行成膜等處理。
簇射板105如圖2所示，藉由大致桿狀之固定軸(支持軸)110、複數個變形軸(支持軸)120自電極凸緣104懸吊地受支持。具體而言，固定軸110及變形軸120連接於簇射板105之第1面105F。
又，於簇射板105周緣部外側位置，以與該簇射板105緣部隔開之方式周設有絕緣屏蔽件106。絕緣屏蔽件106安裝於電極凸緣104(104b)。
於簇射板105周緣部上側周設有滑動密封構件109，藉由該滑動密封構件109，簇射板105緣部懸吊於電極凸緣104而受支持。
滑動密封構件109如圖1、圖2所示，可對應簇射板105升溫時發生之熱變形而滑動，且將簇射板105周緣部電性連接於電極凸緣104。
固定軸(支持軸)110固著安裝於俯視簇射板105時之中央位置。變形軸120(支持軸)配置於以固定軸(支持軸)110為中心之矩形之頂點及四邊之中點。
變形軸120(支持軸)與固定軸(支持軸)110不同。變形軸120對應簇射板105之熱延長，藉由設置於其下端之球面襯套連接於簇射板105，且可對應水平方向中之簇射板105之變形地支持。
圖3係顯示本實施形態中之支持軸之剖視圖。圖4係顯示本實施形態中之支持軸之下端部的放大剖視圖。圖5係自下側觀察本實施形態中之支持軸之下端部之仰視圖。
首先，對固定軸(支持軸)110進行說明。
本實施形態之支持軸110如圖3～圖5所示，貫通電極凸緣104，其之上端111由電極凸緣104支持，其之下端112連接於簇射板105。
支持軸110如圖3～圖5所示，設為剖面圓形之桿狀，於軸線方向上具有大於電極凸緣104與簇射板105之隔開距離的尺寸。
於固定軸(支持軸)110之上端111，如圖3～圖5所示，於其外周位置，以擴徑狀態周設有支持固定軸(支持軸)110及簇射板105之重量之上支持構件111a。
上支持構件111a設為較固定軸(支持軸)110更為擴徑之狀態，且以阻塞形成於電極凸緣104之貫通孔104c之方式載置，藉此可支持固定軸(支持軸)110。
固定軸(支持軸)110之下端112如圖3～圖5所示，嵌入至設置於簇射板105之第1面105F之軸安裝凹部(凹部)105c。
於軸安裝凹部105c之底面(底部)115c，形成有設為與氣體流道105a大致相同之徑尺寸，且與氣體流道105a大致相同之面內密度的短氣體流道105b。
短氣體流道105b以朝簇射板105中之軸安裝凹部105c之底面115c側與支持部(加熱器)141側開口之方式，沿簇射板105中之軸安裝凹部105c之厚度方向貫通該等。
於固定軸(支持軸)110之下端112之外周面112a螺設有陽螺紋部，且與經陰螺紋部螺接於內側面105d之軸安裝凹部105c螺合，藉此與簇射板105固定連接。
於固定軸(支持軸)110之下端112，如圖3～圖5所示，於其之端面112b之中央位置，形成有沿軸向延伸之轉接器安裝凹部113且為有底圓筒狀。於轉接器安裝凹部113內嵌入配置有轉接器130。
因此，固定軸(支持軸)110之端面112b之轉接器安裝凹部113之周圍形成為有底圓筒狀，於端面112b之底面115c側，設置有與該端面112b及底面115c接觸之環狀之墊圈112d。
墊圈112d例如設為金屬製，可藉由壓接於端面112b與底面115c且變形，而將該等之間密閉。
墊圈112d係為了可容易地向軸安裝凹部105c插入，而設定為與端面112b側相比，使底面115c側縮徑。
又，墊圈112d之高度方向尺寸設定為未被端面112b與底面115c所夾之狀態下，大於端面112b與底面115c之隔開距離。
另，墊圈112d係只要可密閉，且具有溫度耐性，則並非限定於該構成者，亦可設為其他之構成。
轉接器安裝凹部113具有於支持軸110之下端112佔據端面112b之大半的開口，且以自該開口大致相同徑尺寸地沿支持軸110之軸線方向成為特定長度之方式朝上側形成。
於轉接器安裝凹部113之內周面113a螺接有陰螺紋部，且可與螺接於轉接器130之外周面131之陽螺紋部螺合。
轉接器安裝凹部113之上側，即支持軸110之上端111側，於支持軸110之軸線方向上之特定位置形成有上端面113b。於上端面113b之周圍，稍後敘述之徑向氣體流道114作為複數個貫通孔形成於支持軸110之徑向並貫通至外側。
轉接器130如圖3～圖5所示，設為大致圓柱狀，成為支持軸110之上端111側之上端面133以與轉接器安裝凹部113之上端面113b隔開之方式位於轉接器安裝凹部113內。
於轉接器130之上端面133與轉接器安裝凹部113之上端面113b之間，形成有氣體流道空間116。
又，轉接器130於成為支持軸110之下端112側之下端面132，以朝支持軸110之軸線方向突出之方式設置有隔開距離設定凸部134。藉由使隔開距離設定凸部134與軸安裝凹部105c之底面115c(形成有短氣體流道105b之開口之面)抵接，而使軸安裝凹部105c之底面115c與下端面132隔開。
藉由該隔開距離設定凸部134，於轉接器130之下端面132與軸安裝凹部105c之底面115c間，形成有氣體流道空間115。
另，隔開距離設定凸部134亦可設置於軸安裝凹部105c之底面115c側。
再者，作為隔開距離設定凸部134，亦可設為與相對於轉接器130之下端面132、或軸安裝凹部105c之底面115c圖示之隔開距離設定凸部134不同之構件。於該情形時，亦可採用將具有與隔開距離設定凸部134同等之高度尺寸之環、或塊等載置於軸安裝凹部105c之底面115c的構成。
隔開距離設定凸部134如圖3～圖5所示，以相對於與支持軸110之軸線位置對應之轉接器130之下端面132之中心成為對稱位置之方式設置例如2個部位。2個隔開距離設定凸部134以具有相同尺寸之方式，自下端面132朝支持軸110之軸線方向向下突出而形成。
於大致圓柱狀之轉接器130，以貫通上端面133與下端面132之方式，形成有複數條軸氣體流道135、135。
軸氣體流道135於支持軸110(固定軸及變形軸)連接於簇射板105之部分(軸安裝凹部105c)中，以傳導率在簇射板之面內方向不變化之方式沿支持軸110之軸向延伸。軸氣體流道135設置於支持軸110中成為軸安裝凹部105c之內部之位置。支持軸110具有氣體流道空間116(流道空間)、與徑向氣體流道114。氣體流道空間116位於第1面105F之上方，設置於支持軸110之內部，且連通於軸氣體流道135。徑向氣體流道114連通於氣體流道空間116並沿支持軸110之徑向延伸。
軸氣體流道135跨及轉接器130之軸向全長為大致相同徑尺寸，且，形成為與氣體流道105a及短氣體流道105b大致相同之剖面形狀。
於轉接器130之下端面132，於與隔開距離設定凸部134及軸氣體流道135隔開之位置設置有凹部136。凹部136可於將轉接器130螺固於支持軸110之轉接器安裝凹部113內時，作為插入使轉接器130相對於支持軸110旋動之工具的嵌合部而利用。
藉由本實施形態之支持軸110支持簇射板105之構成中，如圖3～圖5所示，導入至氣體導入空間101b之製程氣體通過簇射板105供給至成膜空間101a。此時，以自氣體流道105a噴出製程氣體至成膜空間101a內時之氣體流道105a之第1傳導率、與自支持軸110及短氣體流道105b噴出製程氣體至成膜空間101a內時之流道之第2傳導率大致相同之方式，設定簇射板105(氣體流道105a、短氣體流道105b、軸安裝凹部105c)及支持軸110之形狀及構造。
此處，第2傳導率為通過徑向氣體流道114、氣體流道空間116、軸氣體流道135、氣體流道空間115及短氣體流道105b，製程氣體自氣體導入空間101b流向成膜空間101a時之流道的傳導率。第2傳導率為可藉由支持軸110之下端112附近之構造獲得之傳導率。
此處，徑向氣體流道114、氣體流道空間116、氣體流道空間115皆以可忽略噴出至成膜空間101a內之製程氣體所對之傳導率之方式設定其之形狀。具體而言可形成為，擴大軸氣體流道135及短氣體流道105b之流道剖面以使製程氣體之流體阻力減小至可忽略之程度。
又，以軸氣體流道135及短氣體流道105b之傳導率、與支持軸110與簇射板105之連接部分以外之氣體流道105a之傳導率成為大致相同值之方式，於支持軸110中設定軸氣體流道135之形狀，簇射板105中設定短氣體流道105b之形狀。
具體而言，軸氣體流道135及短氣體流道105b之流道剖面形狀設定為與氣體流道105a之流道剖面形狀相等。又，軸氣體流道135之流道方向長度與短氣體流道105b之流道方向長度之和設定為與氣體流道105a之流道方向長度相等。
藉此，於後續之2個流動路徑流通之製程氣體於簇射板105之面內方向均勻地噴出。 (流動路徑1)導入至氣體導入空間101b，自徑向氣體流道114流向氣體流道空間116，且流通於轉接器130內之軸氣體流道135、軸安裝凹部105c內之氣體流道空間115、簇射板105中之短氣體流道105b，並自短氣體流道105b噴出至成膜空間101a內之製程氣體的流動路徑。 (流動路徑2)導入至氣體導入空間101b，自簇射板105之氣體流道105a直接噴出至成膜空間101a內之製程氣體之流動路徑。
另，軸氣體流道135之流道方向長度與短氣體流道105b之流道方向長度之和設定為與氣體流道105a之流道方向長度相等。藉此，轉接器130之上端面133可設定為自簇射板105之氣體導入空間101b表面，突出與氣體流道空間115之高度尺寸相同之尺寸。
作為調整流道方向長度之具體方法，可採用藉由設定設置於轉接器130之下端面132之隔開距離設定凸部134之高度尺寸，即支持軸110之軸向尺寸，而設定轉接器130之上端面133之高度尺寸(簇射板105之厚度方向尺寸)的方法。
又，此時，可藉由相互調整轉接器安裝凹部113與轉接器130之螺紋部之旋轉角度、及軸安裝凹部105c與下端112之螺紋部之旋轉角度，而設定對轉接器安裝凹部113嵌入轉接器130之配置、及對軸安裝凹部105c嵌入下端112之配置。
接著，對變形軸(支持軸)120進行說明。
圖6係顯示本實施形態中之支持軸之剖視圖。圖7係顯示本實施形態中之支持軸之下端部的放大剖視圖。
本實施形態之變形軸(支持軸)120如圖5～圖7所示，貫通電極凸緣104，其之上端121受電極凸緣104支持，且其下端122連接於簇射板105。
支持軸120如圖5～圖7所示，其設為剖面圓形之桿狀且於其之兩端側(上端區域、下端區域)分別具有成為支持角度可變部之上球面襯套部127及下球面襯套部128。
支持軸120具有大於電極凸緣104與簇射板105之隔開距離之軸線方向尺寸。
於變形軸(支持軸)120之上端121，如圖5～圖7所示，於其外周位置以擴徑狀態周設有支持變形軸(支持軸)120及簇射板105之重量之上支持構件121a。
上支持部121a設為上球面襯套部127，且設為較變形軸(支持軸)120之中間部分即軸部120a更為擴徑之狀態，並以阻塞形成於電極凸緣104之貫通孔104c之方式載置，藉此，可支持固定軸(支持軸)110。
又，於變形軸(支持軸)120之上端121，作為其之外周面，球面127a以特定之軸向尺寸形成為下凸形狀。
球面127a設為相對於變形軸(支持軸)120之中間部分即軸部120a而朝軸線方向向下擴徑之狀態，於上支持構件121a之軸中心側，對應該球面127a可滑動之球面121g形成為下凹形狀。
球面121g中之支持軸120之軸線側即軸部120a徑向中心側設定為其之輪廓之徑尺寸大於球面127a之徑尺寸，藉此，球面127a可相對於球面121g沿著球面121g滑動。
又，上支持構件121a相對於電極凸緣104固定，對此，相對於上支持構件121a，支持軸120之中間部分即軸部120a以球面121g及球面127a之中心點為中心，形成可搖動之上球面襯套部127。
變形軸(支持軸)120之下端122如圖5～圖7所示，嵌入至簇射板105所設置之軸安裝凹部105c。
變形軸(支持軸)120之下端122設為與固定軸(支持軸)110之下端112相同形狀，且皆嵌入至設為相同形狀之軸安裝凹部105c。
於軸安裝凹部105c之底面(底部)125c，形成有設為與氣體流道105a大致相同之徑尺寸，且與氣體流道105a大致相同面內密度之短氣體流道105b。
短氣體流道105b以朝簇射板105中之軸安裝凹部105c之底面125c側與支持部(加熱器)141側開口之方式，沿簇射板105中之軸安裝凹部105c之厚度方向貫通該等。
於變形軸(支持軸)120之下端122之外周面122a螺設有陽螺紋部，且與經陰螺紋部螺接於內側面105d之軸安裝凹部105c螺合，藉此與簇射板105固定連接。
於變形軸(支持軸)120之下端122，如圖5～圖7所示，於其端面122b之中央位置，形成有沿軸向延伸之轉接器安裝凹部123而成為有底圓筒狀。於轉接器安裝凹部123內嵌入配置有轉接器130。
轉接器安裝凹部123具有支持軸120之下端122中佔據端面122b之大半之開口，並以自該開口以大致相同之徑尺寸沿支持軸120之軸線方向成為特定長度之方式朝上側形成。
於轉接器安裝凹部123之內周面123a螺接有陰螺紋部，且可與螺接於轉接器130之外周面131之陽螺紋部螺合。
轉接器安裝凹部123之上側，即支持軸120之上端121側貫通下球面襯套部128。
下球面襯套部128於變形軸(支持軸)120之中間部分即軸部120a之下側螺設有陽螺紋部並位於較外周面122a更上側，且設為較軸部120a更為擴徑之狀態。
下球面襯套部128相對於安裝至簇射板105之下端122，可沿軸向旋動地連接軸部120a。
作為下球面襯套部128，於成為軸部120a之下端122側之位置，以軸部120a之下端122側擴徑之外周形狀，球面122g形成為上凸形狀。
球面122g以下端122側之徑尺寸大於軸部120a之上端121側之方式形成為沿軸線方向擴徑之球面狀。
於球面122g之徑向外側位置，以由具有可沿該球面122g滑動且對應之球面128a的下球面襯套外殼部128b包圍球面122g之周圍之方式設置。
球面128a形成為上凹形狀。
球面122g中之支持軸120之軸線側即中心側設定為其之輪廓徑尺寸大於球面128a之徑尺寸，藉此，球面128a可相對於球面122g沿著球面122g滑動。
下球面襯套外殼部128b以經由連接部128c與嵌入至軸安裝凹部105c之下端122成為一體之方式固定。
連接部128c於下端122中以較下端122擴徑之狀態之凸緣狀安裝於轉接器安裝凹部123之上端位置，且其之上側外周部分連接於下球面襯套外殼部128b。
又，相對於下球面襯套外殼部128b與連接部128c，支持軸120之中間部分即軸部120a以球面122g及球面128a之中心點為中心，形成可搖動之下球面襯套部128。
球面122g中之支持軸120之軸線側即軸部120a徑向中心側設定為其之輪廓之徑尺寸大於球面128a之徑尺寸。藉此，球面128a可相對於球面122g沿著球面122g滑動。
支持軸120中，於球面128a之下端位置，形成有下端面123b作為軸部120a之軸向內側。下端面123b露出於轉接器安裝凹部123側之稍後敘述之氣體流道空間126內。
於成為轉接器安裝凹部123之上端之氣體流道空間126周圍，徑向氣體流道124形成為支持軸120之徑向上之複數個貫通孔，且貫通至下球面襯套外殼部128b與連接部128c之外側。
轉接器130如圖5～圖7所示，具有與嵌入至固定軸(支持軸)110之轉接器相同之形狀。成為支持軸120之上端121側之上端面133以與軸部120a之下端面123b隔開之方式位於轉接器安裝凹部123內。
於轉接器130之上端面133與軸部120a之下端面123b之間形成有氣體流道空間126。
氣體流道空間126如稍後所述成為製程氣體之流道，但於軸部120a之軸線相對於下球面襯套外殼部128b繞鉛直軸傾斜旋轉之情形時，亦可以軸部120a之下端面123b不抵接於轉接器130之上端面133等之方式形成為滑動緩衝空間。
又，轉接器130於成為支持軸120之下端122側之下端面132，以朝支持軸120之軸線方向突出之方式設置有隔開距離設定凸部134。藉由使隔開距離設定凸部134與軸安裝凹部105c之底面125c抵接，而使軸安裝凹部105c之底面125c與下端面132隔開。
藉由該隔開距離設定凸部134，而於轉接器130之下端面132與軸安裝凹部105c之底面125c間形成氣體流道空間125。
隔開距離設定凸部134如圖5～圖7所示，以相對於與支持軸120之軸線位置對應之轉接器130之下端面132之中心成為對稱位置之方式設置於例如2個部位，並將該等皆設為相同尺寸，且形成為自下端面132朝支持軸120之軸線方向向下突出。
於大致圓柱狀之轉接器130，以貫通上端面133與下端面132之方式，形成有複數條軸氣體流道135。
複數條軸氣體流道135設為與轉接器130之軸向平行之狀態，又，跨及轉接器130之軸向全長設為大致相同之徑尺寸，且，形成為與氣體流道105a及短氣體流道105b大致相同之剖面形狀。
於轉接器130之下端面132，於與隔開距離設定凸部134及軸氣體流道135隔開之位置設置有凹部136。凹部136於將轉接器130螺固於支持軸110之轉接器安裝凹部113內時，作為插入使轉接器130相對於支持軸120旋動之工具的嵌合部而利用。
藉由本實施形態之支持軸120支持簇射板105之構成中，如圖5～圖7所示，導入至氣體導入空間101b之製程氣體通過簇射板105供給至成膜空間101a。此時，以自氣體流道105a噴出製程氣體至成膜空間101a時之氣體流道105a之第1傳導率、與自支持軸120及短氣體流道105b噴出製程氣體至成膜空間101a內時之流道之第2傳導率大致相同之方式，設定簇射板105(氣體流道105a、短氣體流道105b、軸安裝凹部105c)及支持軸120之形狀及構造。
此處，第2傳導率為製程氣體通過徑向氣體流道124、氣體流道空間126、軸氣體流道135、氣體流道空間125、及短氣體流道105b自氣體導入空間101b流向成膜空間101a時之流道的傳導率。第2傳導率為藉由位於支持軸120之下端122側之下球面襯套部128下側之構造而獲得的傳導率。
此處，徑向氣體流道124、氣體流道空間126、氣體流道空間125皆以對於噴出至成膜空間101a內之製程氣體的傳導率可忽略之方式設定其形狀。具體而言可形成為，擴大軸氣體流道135及短氣體流道105b之流道剖面以使對於製程氣體之流體阻力減小至可忽略之程度。
又，以軸氣體流道135及短氣體流道105b之傳導率、與支持軸120與簇射板105之連接部分以外之氣體流道105a之傳導率成為大致相同值之方式，於支持軸120中設定軸氣體流道135之形狀，於簇射板105中設定短氣體流道105b之形狀。
具體而言，設定為軸氣體流道135及短氣體流道105b之流道剖面形狀與氣體流道105a之流道剖面形狀相等。又，設定為軸氣體流道135之流道方向長度與短氣體流道105b之流道方向長度之和與氣體流道105a之流道方向長度相等。
藉此，於後續之2個流動路徑流通之製程氣體於簇射板105之面內方向均勻地噴出。 (流動路徑3)導入至氣體導入空間101b，自徑向氣體流道124流向下球面襯套部128內之氣體流道空間126，且流通於轉接器130內之軸氣體流道135、軸安裝凹部105c內之氣體流道空間125、簇射板105中之短氣體流道105b，並自短氣體流道105b噴出至成膜空間101a內之製程氣體的流動路徑。 (流動路徑4)導入至氣體導入空間101b，自簇射板105之氣體流道105a直接噴出至成膜空間101a內之製程氣體之流動路徑。
另，設定為軸氣體流道135之流道方向長度與短氣體流道105b之流道方向長度之和與氣體流道105a之流道方向長度相等。藉此，可設定為轉接器130之上端面133自簇射板105之氣體導入空間101b表面，突出與氣體流道空間115之高度尺寸相同之尺寸。
作為調整流道方向長度之具體方法，藉由設定設置於轉接器130之下端面132之隔開距離設定凸部134之高度尺寸，即支持軸110之軸向尺寸，可設定轉接器130之上端面133之高度尺寸(簇射板105之厚度方向尺寸)。
又，此時，可藉由相互調整轉接器安裝凹部123與轉接器130之螺紋部之旋轉角度、及軸安裝凹部105c與下端122之螺紋部之旋轉角度，而設定對轉接器安裝凹部123嵌入轉接器130之配置、及對軸安裝凹部105c嵌入下端122之配置。
接著，對使用真空處理裝置100於基板S之處理面形成膜時之作用進行說明。
首先，使用真空泵148將真空腔室102內減壓。於真空腔室102內維持真空之狀態下，自真空腔室102之外部向成膜空間101a搬入基板S。基板S載置於支持部(加熱器)141上。由支柱145朝上方上推，且載置於加熱器141上之基板S亦向上方移動。藉此，以為了適當進行成膜而呈所需間隔之方式將簇射板105與基板S之間隔定為期望者，並維持該間隔。
隨後，自製程氣體供給裝置142(氣體供給裝置)經由氣體導入管及氣體導入口將製程氣體導入至氣體導入空間101b。接著，自成為簇射板105之氣體噴出口之氣體流道105a、及與支持軸110及支持軸120對應之短氣體流道105b，將製程氣體於簇射板105之面內方向上以均勻之狀態噴出至成膜空間101a內。
接著，啟動RF電源147並對電極凸緣104施加高頻電力。
如此，高頻電流自電極凸緣104之表面傳遞流通於簇射板105之表面，且於簇射板105與加熱器141間產生放電。接著，於簇射板105與基板S之處理面間產生電漿。
於如此產生之電漿內製程氣體被分解，獲得電漿狀態之製程氣體，於基板S之處理面發生氣相沈積反應，而將薄膜成膜於處理面上。
真空處理裝置100中進行上述處理時，簇射板105發生熱延長(熱變形)，但藉由固定軸(支持軸)110固定支持簇射板105之中央位置，且藉由支持相對於該固定軸(支持軸)110位於緣部側之變形軸(支持軸)120之上球面襯套部127及下球面襯套部128，維持熱延長之簇射板105之支持狀態及密封狀態。藉由固定軸110及變形軸120，可減少簇射板105與支持部(加熱器)間產生電極間距離之面內不均。
藉此，可防止對基板S成膜之膜厚等成膜特性中，產生面內不均。
此時，由於無因簇射板105之熱延長而受迫變形之零件，故可延長零件之壽命。
同時，可減少自氣體導入空間101b通過成為氣體噴出口之氣體流道105a及短氣體流道105b以外之氣體流道向成膜空間101a洩漏。
以下，基於圖式說明本發明之真空處理裝置、支持軸之第2實施形態。
圖8係顯示本實施形態中之固定支持軸之下端部之放大剖視圖。圖9係自下側觀察本實施形態中之支持軸之下端部的仰視圖。圖10係顯示本實施形態中之變形支持軸之下端部之放大剖視圖。
本實施形態中，與上述之第1實施形態之不同點在於與軸氣體流道相關，對除此以外之與上述之第1實施形態對應之構成標註相同符號而省略其之說明。
本實施形態中，作為固定軸(支持軸)110中之軸氣體流道之形狀，採用僅於轉接器130形成1條軸氣體流道135A之形狀。軸氣體流道135A之剖面形狀並非與氣體流道105a相同之剖面形狀，設定為具有大於氣體流道105a之剖面形狀(較大之徑)。
藉由本實施形態之固定軸(支持軸)110支持簇射板105之構成中，如圖8、圖9所示，導入至氣體導入空間101b之製程氣體亦通過簇射板105供給至成膜空間101a。此時，以自氣體流道105a噴出製程氣體至成膜空間101a內時之氣體流道105a之第1傳導率、與自支持軸110及短氣體流道105b噴出製程氣體至成膜空間101a內時之流道之第2傳導率大致相同之方式，設定簇射板105(氣體流道105a、短氣體流道105b、軸安裝凹部105c)及支持軸110之軸氣體流道135A之形狀及構造。
此處，第2傳導率為製程氣體通過徑向氣體流道114、氣體流道空間116、軸氣體流道135A、氣體流道空間115、及短氣體流道105b，自氣體導入空間101b流向成膜空間101a時之流道的傳導率。第2傳導率為藉由位於支持軸110之下端112附近之構造而獲得的傳導率。
與第1實施形態之固定軸(支持軸)110同樣，徑向氣體流道114、氣體流道空間116、氣體流道空間115皆以可忽略噴出至成膜空間101a內之製程氣體所對之傳導率之方式設定其之形狀。具體而言可形成為，擴大軸氣體流道135A及短氣體流道105b之流道剖面以使製程氣體之流體阻力減小至可忽略之程度。
又，以軸氣體流道135A及短氣體流道105b之傳導率、與支持軸110與簇射板105之連接部分以外之氣體流道105a之傳導率成為大致相同值之方式，於固定軸(支持軸)110中設定軸氣體流道135之形狀，於簇射板105中設定短氣體流道105b之形狀。
具體而言，短氣體流道105b之流道剖面形狀設定為與氣體流道105a之流道剖面形狀相等。又，設定為軸氣體流道135A之剖面積與形成於軸安裝凹部105c之短氣體流道105b之剖面積之和相等，又，軸氣體流道135A之流道方向長度與第1實施形態中之軸氣體流道135之流道方向長度相等。
因此，該軸氣體流道135A之流道方向長度與短氣體流道105b之流道方向長度之和可設定為與氣體流道105a之流道方向長度相等。
藉此，流通於後續之2個流動路徑之製程氣體於簇射板105之面內方向均勻地噴出。 (流動路徑5)導入至氣體導入空間101b，於固定軸(支持軸)110與簇射板105之連接部分附近，自徑向氣體流道114流向氣體流道空間116，且流通於轉接器130內之軸氣體流道135A、軸安裝凹部105c內之氣體流道空間115、簇射板105中之短氣體流道105b，並自短氣體流道105b噴出至成膜空間101a內之製程氣體的流動路徑。 (流動路徑6)導入至氣體導入空間101b，製程氣體自簇射板105之氣體流道105a直接噴出至成膜空間101a內之製程氣體之流動路徑。
另，本實施形態之固定軸(支持軸)110中，設定為軸氣體流道135A之流道方向長度與短氣體流道105b之流道方向長度之和，與氣體流道105a之流道方向長度相等。藉此，轉接器130之上端面133可設定為自簇射板105之氣體導入空間101b表面，突出與氣體流道空間115之高度尺寸相同之尺寸。
作為調整流道方向長度之具體方法，可採用藉由設定設置於轉接器130之下端面132之隔開距離設定凸部134之高度尺寸，即支持軸110之軸向尺寸，而設定轉接器130之上端面133之高度尺寸(簇射板105之厚度方向尺寸)的方法。
又，此時，本實施形態之固定軸(支持軸)110中，可藉由相互調整轉接器安裝凹部113與轉接器130之螺紋部之旋轉角度、及軸安裝凹部105c與下端112之螺紋部之旋轉角度，而設定對轉接器安裝凹部113嵌入轉接器130之配置、及對軸安裝凹部105c嵌入下端112之配置。
另，本實施形態之固定軸(支持軸)110中，亦可將軸氣體流道135A之剖面積設定為大於形成於軸安裝凹部105c之短氣體流道105b之剖面積之和，同時，將軸氣體流道135A之流道方向長度設定為長於第1實施形態中之軸氣體流道135之流道方向長度。
同樣，本實施形態中，作為變形軸(支持軸)120中之軸氣體流道之形狀，採用僅1條軸氣體流道135A形成於轉接器130之形狀。軸氣體流道135A之剖面形狀並非與氣體流道105a相同之剖面形狀，亦可設定為具有大於氣體流道105a之剖面形狀(較大之徑)。
藉由本實施形態之變形軸(支持軸)120支持簇射板105之構成中，如圖9、圖10所示，導入至氣體導入空間101b之製程氣體通過簇射板105供給至成膜空間101a。此時，以自氣體流道105a噴出製程氣體至成膜空間101a內時之氣體流道105a之第1傳導率、與通過具備軸氣體流道135A之支持軸120自短氣體流道105b噴出製程氣體至成膜空間101a內時之流道之第2傳導率大致相同之方式，設定簇射板105(氣體流道105a、短氣體流道105b、軸安裝凹部105c)及支持軸120之形狀及構造。
此處，第2傳導率為製程氣體通過徑向氣體流道124、氣體流道空間126、軸氣體流道135A、氣體流道空間125、及短氣體流道105b自氣體導入空間101b流向成膜空間101a時之流道的傳導率。第2傳導率為藉由支持軸120之下端122附近之構造獲得的傳導率。
與第1實施形態之變形軸(支持軸)120同樣，徑向氣體流道124、氣體流道空間126、氣體流道空間125皆以可忽略噴出至成膜空間101a內之製程氣體所對之傳導率之方式設定其之形狀。具體而言可形成為，擴大軸氣體流道135A及短氣體流道105b之流道剖面以使製程氣體之流體阻力減小至可忽略之程度。
又，以軸氣體流道135A及短氣體流道105b之傳導率、與支持軸120與簇射板105之連接部分以外處之氣體流道105a之傳導率成為大致相同值之方式，於變形軸(支持軸)120中設定軸氣體流道135之形狀，於簇射板105中設定短氣體流道105b之形狀。
具體而言，短氣體流道105b之流道剖面形狀設定為與氣體流道105a之流道剖面形狀相等。又，設定為軸氣體流道135A之剖面積與形成於軸安裝凹部105c之短氣體流道105b之剖面積之和相等，又，軸氣體流道135A之流道方向長度與第1實施形態中之軸氣體流道135之流道方向長度相等。
因此，該軸氣體流道135A之流道方向長度與短氣體流道105b之流道方向長度之和設定為與氣體流道105a之流道方向長度相等。
藉此，流通於後續之2個流動路徑之製程氣體於簇射板105之面內方向均勻地噴出。 (流動路徑7)導入至氣體導入空間101b，於變形軸(支持軸)120與簇射板105之連接部分附近，自徑向氣體流道124流向氣體流道空間126，且流通於轉接器130內之軸氣體流道135A、軸安裝凹部105c內之氣體流道空間125、簇射板105中之短氣體流道105b，並自短氣體流道105b噴出至成膜空間101a內之製程氣體的流動路徑。 (流動路徑8)導入至氣體導入空間101b，自簇射板105之氣體流道105a直接噴出至成膜空間101a內之製程氣體之流動路徑。
另，本實施形態之變形軸(支持軸)120中，軸氣體流道135A之流道方向長度與短氣體流道105b之流道方向長度之和設定為與氣體流道105a之流道方向長度相等。藉此，轉接器130之上端面133可設定為自簇射板105之氣體導入空間101b表面，突出與氣體流道空間125之高度尺寸相同之尺寸。
作為調整流道方向長度之具體方法，可藉由設定設置於轉接器130之下端面132之隔開距離設定凸部134之高度尺寸，即變形軸(支持軸)120之軸向尺寸，而設定轉接器130之上端面133之高度尺寸(簇射板105之厚度方向尺寸)。
又，此時，本實施形態之變形軸(支持軸)120中，可藉由相互調整轉接器安裝凹部123與轉接器130之螺紋部之旋轉角度、及軸安裝凹部105c與下端122之螺紋部之旋轉角度，而設定對轉接器安裝凹部123嵌入轉接器130之配置、及對軸安裝凹部105c嵌入下端122之配置。
另，本實施形態之變形軸(支持軸)120中，亦可將軸氣體流道135A之剖面積設定為大於形成於軸安裝凹部105c之短氣體流道105b之剖面積之和，同時，將軸氣體流道135A之流道方向長度設定為長於第1實施形態中之軸氣體流道135之流道方向長度。
實施例 以下，說明本發明之上述實施例。
另，對本發明中之具體例進行說明。
此處，使用圖1～圖7所示之真空處理裝置，進行a-Si、與SiO之成膜，並測定膜厚分佈。
顯示此時之成膜中之各種元素。 ·基板尺寸：1500×1850 mm ·成膜條件 ·製程氣體；a-Si成膜時：單矽烷1.25 slm、氬氣40 slm ·製程氣體；SiO成膜時：單矽烷1.4 slm、一氧化氮9.5 slm·簇射板中之氣體流道之面內密度；20788個/m2
於圖11A及圖11B顯示其結果。
又，此時之膜厚分佈係非晶矽膜之膜厚分佈為±4.4%(圖11A)，氧化矽膜之膜厚分佈為±2.7%(圖11B)。
同樣，為作比較，如圖12所示，使用Ni合金，並使用簇射板中之所有氣體流道為相同之形狀(剖面及、長度)且簇射板面內分佈相等之成膜裝置進行成膜。
另，如圖12所示之變形軸(支持軸)220為對應於變形軸(支持軸)120者，於其下端設置有隔開距離設定凸部234，藉由包含Ni合金之安裝螺栓250而安裝於簇射板105。
隔開距離設定凸部234為對應於隔開距離設定凸部134形成成為氣體流道之空間者。軸部220a對應於軸部120a，球面228a對應於球面128a，球面222g對應於球面222g，下球面襯套外殼部228b對應於下球面襯套外殼部128b。
於該例中，簇射板105之氣體流道105a於全面中設為相同形狀且均等配置。
於圖11C及圖11D顯示其結果。另，於圖11C顯示a-Si膜之膜厚分佈，於圖11C顯示SiO膜之膜厚分佈。
又，此時之膜厚分佈係非晶矽膜之膜厚分佈為±4.6%，氧化矽膜之膜厚分佈為±3.4。
根據該等結果，可知藉由使用本發明之真空處理裝置，膜厚分佈得到改善。
100‧‧‧真空處理裝置 101‧‧‧處理室 101a‧‧‧成膜空間 101b‧‧‧氣體導入空間 102‧‧‧真空腔室(腔室) 102a‧‧‧底部 103‧‧‧絕緣凸緣 104‧‧‧電極凸緣 104a‧‧‧上壁 104b‧‧‧周壁 104c‧‧‧貫通孔 105‧‧‧簇射板 105a‧‧‧氣體流道 105b‧‧‧短氣體流道 105c‧‧‧軸安裝凹部(凹部) 105d‧‧‧內側面 105F‧‧‧第1面 105S‧‧‧第2面 106‧‧‧絕緣屏蔽件 106a‧‧‧熱延長吸收空間(間隙部) 109‧‧‧滑動密封構件 110‧‧‧固定軸(支持軸) 111‧‧‧上端 111a‧‧‧上支持構件 111b‧‧‧氣密裝置 112‧‧‧下端 112a‧‧‧外周面 112b‧‧‧端面 112d‧‧‧墊圈 113‧‧‧轉接器安裝凹部 113a‧‧‧內周面 113b‧‧‧上端面 114‧‧‧徑向氣體流道 115‧‧‧氣體流道空間 115c‧‧‧底面(底部) 116‧‧‧氣體流道空間 120‧‧‧變形軸(支持軸) 120a‧‧‧軸部 121‧‧‧上端 121a‧‧‧上支持構件 121b‧‧‧氣密裝置 121g‧‧‧球面 122‧‧‧下端 122a‧‧‧外周面 122b‧‧‧端面 122g‧‧‧球面 123‧‧‧轉接器安裝凹部 123a‧‧‧內周面 123b‧‧‧下端面 124‧‧‧徑向氣體流道 125‧‧‧氣體流道空間 125c‧‧‧底面(底部) 126‧‧‧氣體流道空間 127‧‧‧上球面襯套部(支持角部可變部) 127a‧‧‧球面 128‧‧‧下球面襯套部(支持角部可變部) 128a‧‧‧球面 128b‧‧‧下球面襯套外殼部 128c‧‧‧連接部 130‧‧‧轉接器 131‧‧‧外周面 132‧‧‧下端面 133‧‧‧上端面 134‧‧‧隔開距離設定凸部 135‧‧‧軸氣體流道 135A‧‧‧軸氣體流道 136‧‧‧有凹部 141‧‧‧支持部(加熱器) 142‧‧‧製程氣體供給裝置(氣體供給裝置) 145‧‧‧支柱 147‧‧‧RF電源(高頻電源) 148‧‧‧真空泵(排氣裝置) 220‧‧‧變形軸(支持軸) 220a‧‧‧軸部 222g‧‧‧球面 228a‧‧‧球面 228b‧‧‧下球面襯套部 234‧‧‧隔開距離設定凸部 250‧‧‧安裝螺栓 S‧‧‧基板
圖1係顯示本發明之第1實施形態之真空處理裝置之模式剖視圖。 圖2係顯示本發明之第1實施形態之真空處理裝置中之簇射板的俯視圖。 圖3係顯示本發明之第1實施形態之真空處理裝置中之支持軸的剖視圖。 圖4係顯示本發明之第1實施形態之真空處理裝置中之支持軸的放大剖視圖。 圖5係顯示本發明之第1實施形態之真空處理裝置中之支持軸的仰視圖。 圖6係顯示本發明之第1實施形態之真空處理裝置中之支持軸的剖視圖。 圖7係顯示本發明之第1實施形態之真空處理裝置中之支持軸的放大剖視圖。 圖8係顯示本發明之第2實施形態之真空處理裝置中之支持軸的放大剖視圖。 圖9係顯示本發明之第2實施形態之真空處理裝置中之支持軸的仰視圖。 圖10係顯示本發明之第2實施形態之真空處理裝置中之支持軸的放大剖視圖。 圖11A係顯示本發明之實施例之圖。 圖11B係顯示本發明之實施例之圖。 圖11C係顯示本發明之實施例之圖。 圖11D係顯示本發明之實施例之圖。 圖12係顯示本發明之實施例之圖。
104‧‧‧電極凸緣
104a‧‧‧上壁
104c‧‧‧貫通孔
105‧‧‧簇射板
105a‧‧‧氣體流道
105b‧‧‧短氣體流道
105c‧‧‧軸安裝凹部
105d‧‧‧內側面
105F‧‧‧第1面
105S‧‧‧第2面
110‧‧‧固定軸
111‧‧‧上端
111a‧‧‧上支持構件
112‧‧‧下端
112a‧‧‧外周面
112b‧‧‧端面
112d‧‧‧墊圈
113‧‧‧轉接器安裝凹部
113a‧‧‧內周面
113b‧‧‧上端面
114‧‧‧徑向氣體流道
115‧‧‧氣體流道空間
115c‧‧‧底面
116‧‧‧氣體流道空間
130‧‧‧轉接器
131‧‧‧外周面
132‧‧‧下端面
133‧‧‧上端面
134‧‧‧隔開距離設定凸部
135‧‧‧軸氣體流道

Claims (9)

  1. 一種真空處理裝置，其係進行電漿處理者，且具有：電極凸緣，其配置於腔室內，且連接於高頻電源；簇射板，其具有與上述電極凸緣對向之第1面、及與上述第1面相反側之第2面，且與上述電極凸緣隔開對向並與上述電極凸緣一起被設為陰極；處理室，其面向上述簇射板之上述第2面，具有成膜空間，且配置被處理基板；及支持軸，其連接於上述簇射板之上述第1面並支持上述簇射板；且於上述簇射板，形成有多條氣體流道，其自上述電極凸緣與上述第1面間之空間向上述處理室連通，且具有特定之傳導率；於上述支持軸連接於上述簇射板之部分，以上述傳導率於上述簇射板之面內方向不變化之方式設置有沿上述支持軸之軸向延伸的軸氣體流道；於上述簇射板之上述第1面形成有凹部；於上述簇射板之上述凹部之底部，形成有使上述凹部與上述處理室連通之短氣體流道；上述支持軸嵌入至上述凹部；於上述支持軸中成為上述凹部之內部之位置，設置有上述軸氣體流道；上述支持軸具有： 第1流道空間，其位於上述第1面之上方，設置於上述支持軸之內部，且連通於上述軸氣體流道；及徑向氣體流道，其連通於上述第1流道空間並沿上述支持軸之徑向延伸；且以上述支持軸之端部與上述簇射板之上述凹部內之上述底部隔開之方式將上述支持軸嵌入至上述凹部，藉此於上述支持軸之端部與上述底部之間形成第2流道空間；上述第2流道空間連通於上述軸氣體流道及上述短氣體流道；擴大上述徑向氣體流道、上述第1流道空間、及上述第2流道空間之各者之流道剖面，以使噴出至上述成膜空間內之製程氣體所對之上述徑向氣體流道、上述第1流道空間、及上述第2流道空間之各者的流體阻力相對於上述軸氣體流道及上述短氣體流道減小至可忽略之程度。
  2. 如請求項1之真空處理裝置，其中關於上述簇射板之面內方向中之面內密度，上述軸氣體流道之面內密度與上述簇射板中連接有上述支持軸之部分之周圍所形成之上述氣體流道的面內密度相同；且上述軸氣體流道具有與上述氣體流道相同之傳導率。
  3. 如請求項1之真空處理裝置，其中關於上述簇射板之厚度方向上之長度，設定為上述軸氣體流道之長度與上述短氣體流道之和係與位於上述支持軸之周圍之上述氣體流道之長度相等。
  4. 如請求項1之真空處理裝置，其中設定為上述軸氣體流道中之徑尺寸與位於上述支持軸之周圍之上述氣體流道之徑尺寸相等。
  5. 如請求項1之真空處理裝置，其具有：轉接器，其嵌合於上述支持軸之端部；且上述軸氣體流道形成於上述轉接器內。
  6. 如請求項5之真空處理裝置，其中上述短氣體流道於上述凹部內具有開口；上述轉接器具有設置於上述轉接器之上述支持軸之軸向端部的隔開距離設定凸部；上述隔開距離設定凸部與上述凹部之上述底部抵接，而使上述轉接器與上述凹部之上述底部隔開；於上述軸氣體流道與上述短氣體流道之上述開口間形成有空間。
  7. 如請求項1之真空處理裝置，其中上述支持軸具有：支持角度可變部，其對應於上述簇射板之升降溫時發生之熱變形而可傾斜地支持上述簇射板。
  8. 如請求項7之真空處理裝置，其中上述支持角度可變部設為分別設置於上述支持軸之兩端側之球面襯 套。
  9. 一種支持軸，其係用於進行電漿處理之真空處理裝置者；上述真空處理裝置具有：電極凸緣，其配置於腔室內，且連接於高頻電源；簇射板，其具有與上述電極凸緣對向之第1面、及與上述第1面相反側之第2面，且與上述電極凸緣隔開對向並與上述電極凸緣一起被設為陰極；及處理室，其面向上述簇射板之上述第2面，具有成膜空間，且配置有被處理基板；且於上述簇射板，形成有多條氣體流道，其自上述電極凸緣與上述第1面間之空間向上述處理室連通，且具有特定之傳導率；上述支持軸連接於上述簇射板之上述第1面並支持上述簇射板；於上述支持軸連接於上述簇射板之部分，以上述傳導率於上述簇射板之面內方向不變化之方式設置有沿上述支持軸之軸向延伸的軸氣體流道；於上述簇射板之上述第1面形成有凹部；於上述簇射板之上述凹部之底部，形成有使上述凹部與上述處理室連通之短氣體流道；上述支持軸嵌入至上述凹部；於上述支持軸中成為上述凹部之內部之位置，設置有上述軸氣體流道；上述支持軸具有： 第1流道空間，其位於上述第1面之上方，設置於上述支持軸之內部，且連通於上述軸氣體流道；及徑向氣體流道，其連通於上述第1流道空間並沿上述支持軸之徑向延伸；且以上述支持軸之端部與上述簇射板之上述凹部內之上述底部隔開之方式將上述支持軸嵌入至上述凹部，藉此於上述支持軸之端部與上述底部之間形成第2流道空間；上述第2流道空間連通於上述軸氣體流道及上述短氣體流道；擴大上述徑向氣體流道、上述第1流道空間、及上述第2流道空間之各者之流道剖面，以使噴出至上述成膜空間內之製程氣體所對之上述徑向氣體流道、上述第1流道空間、及上述第2流道空間之各者的流體阻力相對於上述軸氣體流道及上述短氣體流道減小至可忽略之程度。
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