WO2024024123A1 - プラズマ処理装置 - Google Patents

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WO2024024123A1
WO2024024123A1 PCT/JP2022/046450 JP2022046450W WO2024024123A1 WO 2024024123 A1 WO2024024123 A1 WO 2024024123A1 JP 2022046450 W JP2022046450 W JP 2022046450W WO 2024024123 A1 WO2024024123 A1 WO 2024024123A1
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WO
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antenna
processing apparatus
plasma processing
cover
plasma
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/046450
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English (en)
French (fr)
Inventor
敏彦 酒井
大介 東
将喜 藤原
Original Assignee
日新電機株式会社
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy

Definitions

  • the present disclosure relates to a plasma processing apparatus.
  • a plasma processing apparatus uses an antenna placed inside a vacuum container to generate inductively coupled plasma inside the vacuum container.
  • the plasma processing apparatus performs predetermined plasma processing on a substrate to be processed using generated plasma depending on the type of the apparatus.
  • the plasma processing apparatus described in Patent Document 1 includes an antenna arrangement part in which a high-frequency antenna is arranged inside a cavity provided in the upper wall of a vacuum container, and an antenna arrangement part provided so as to cover the entire inner surface of the upper wall. It has a partition plate.
  • the partition plate is fixed to the vacuum container. Therefore, when performing maintenance work on the plasma processing apparatus, it has sometimes been necessary to remove the screws fixing the partition plate from the inside of the vacuum container and remove the partition plate from the vacuum container, for example. In this case, work similar to disassembling the plasma processing apparatus is required. Therefore, the conventional plasma processing apparatus has a problem in that maintenance work thereof requires time and effort.
  • the present disclosure has been made in view of the above problems, and aims to provide a plasma processing apparatus that can improve maintainability even when an inner cover is provided.
  • a plasma processing apparatus including a processing chamber, and includes a first opening that communicates the processing chamber with an external environment.
  • an outer cover that is removably attached to the first opening and closes the first opening, and is supported inside the first opening and has dielectric properties.
  • an inner cover and an antenna for generating inductively coupled plasma, which is disposed in an enclosed space surrounded by at least the outer cover and the inner cover, and the inner cover is located on the outer cover side.
  • a second opening is formed that opens to the inner cover and forms a part of the enclosed space, and the inner cover is removable from the first opening.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of a plasma processing apparatus according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 1.
  • FIG. It is a figure explaining an example of the test result in the said plasma processing apparatus.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of a plasma processing apparatus according to Embodiment 2 of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of a plasma processing apparatus according to Embodiment 3 of the present disclosure.
  • 6 is a sectional view taken along the line VV in FIG. 5.
  • FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of a plasma processing apparatus according to Embodiment 4 of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 7.
  • FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of a plasma processing apparatus according to Embodiment 5 of the present disclosure.
  • 10 is a flowchart showing an example of the operation of the plasma processing apparatus shown in FIG. 9.
  • 10 is a flowchart showing another example of the operation of the plasma processing apparatus shown in FIG. 9.
  • 10 is a flowchart showing another example of the operation of the plasma processing apparatus shown in FIG. 9.
  • 7 is a diagram illustrating specific wiring of an antenna in a plasma processing apparatus according to modification 1.
  • FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating specific wiring of an antenna in a plasma processing apparatus according to a second modification.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating specific wiring of an antenna in a plasma processing apparatus according to Modification Example 3;
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of a plasma processing apparatus according to Embodiment 6 of the present disclosure.
  • 17 is a sectional view taken along the line XVII-XVII in FIG. 16.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of a plasma processing apparatus according to Embodiment 7 of the present disclosure.
  • 19 is a sectional view taken along the line IXX-IXX in FIG. 18.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of a plasma processing apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.
  • a predetermined plasma treatment a predetermined amount is deposited on the surface of the substrate H1 to be processed by a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method using inductively coupled plasma.
  • a plasma processing apparatus 1 that performs a film forming process for forming a film will be described by way of example.
  • the present disclosure can be applied to a plasma processing apparatus 1 that performs a film forming process of forming a predetermined film on the substrate H1 to be processed by sputtering, for example, as a predetermined plasma process.
  • the present disclosure also provides a plasma processing apparatus 1 that performs a surface processing process, such as an etching process or an ashing process, on the surface of the substrate H1 to be processed using plasma as a predetermined plasma process. Can be applied.
  • a target is installed, for example, inside a plasma generation area HA, which will be described later.
  • the plasma processing apparatus 1 of the first embodiment includes a housing 2, a flange 3, a vacuum cover 4, an antenna cover 5, and a stage 6. Further, the plasma processing apparatus 1 includes an antenna 8 and a control section 15. Further, in the plasma processing apparatus 1, as shown in FIG. 2, a plurality of antennas 8, for example, four antennas 8 are provided, and a vacuum cover 4 and an antenna cover 5 are provided for each antenna 8. Further, in the plasma processing apparatus 1, the substrate to be processed H1 is transported between the stage 6 and a known load lock chamber by a transport mechanism (not shown).
  • the substrate to be processed H1 may be, for example, a glass substrate or a synthetic resin substrate used for a liquid crystal panel display, an organic EL (Electro Luminescence) panel display, or the like. Further, the substrate to be processed H1 may be a semiconductor substrate used for various purposes.
  • the plasma processing apparatus 1 forms a predetermined film such as a barrier (moisture-proof) film on the substrate H1 to be processed by the above-described predetermined plasma processing.
  • the casing 2 includes a casing main body 2a for configuring a processing chamber for performing the above-described predetermined plasma processing on the substrate to be processed H1.
  • a first opening 2b is provided that communicates with the first opening 2b.
  • the casing 2 has a box-shaped casing main body 2a with an open upper side, and a plurality of A flange 3 having an opening is attached airtight.
  • the opening of the flange 3 is included in the first opening 2b that communicates the inside and outside of the processing chamber.
  • the vacuum cover 4 which is detachably attached to the housing 2, closes the first opening 2b together with the flange 3. are doing.
  • the flange 3 includes, for example, two first sides 3a facing each other, and two second sides 3b (FIG. 1) perpendicular to the first sides 3a and facing each other. It has a rectangular frame body having . Further, the flange 3 includes, for example, a third side 3c, a fourth side 3d, and a fifth side provided from one second side 3b to the other second side 3b inside the frame. It has a section 3e. That is, both ends of the third side 3c, the fourth side 3d, and the fifth side 3e are formed continuously from the second side 3b. The third side 3c, the fourth side 3d, and the fifth side 3e may be formed parallel to the first side 3a between the two first sides 3a.
  • first side 3a, the second side 3b, the third side 3c, the fourth side 3d, and the fifth side 3e each have a protrusion (for details) that protrudes toward the first opening 2b. (described later).
  • first side 3a, the second side 3b, the third side 3c, the fourth side 3d, and the fifth side 3e are collectively referred to as a side 3h.
  • the plasma processing apparatus 1 is configured such that the vacuum cover 4 that closes the first opening 2b is removably attached to the first opening 2b. That is, the vacuum cover 4 is airtightly attached to the housing body 2a with the flange 3 interposed so as to close the first opening 2b, and is reversibly attached to be detachable from the flange 3 and the housing body 2a. It will be done.
  • the flange 3 may have a protrusion formed so as to gradually reduce the opening area of the first opening 2b in the direction from the external environment toward the processing chamber.
  • each of the first side 3a, third side 3c, fourth side 3d, and fifth side 3e locks the peripheral edge of the vacuum cover 4 inside the first opening 2b. It may have a first support portion that protrudes like this. The first support portion may be a part of the protrusion.
  • the vacuum cover 4 is an example of an outer cover, and is in contact with the upper surface of the second side 3b, as well as the first side 3a, the third side 3c, the fourth side 3d, and the fifth side 3e.
  • the first supporting portion is supported by being in contact with the upper surface of the first supporting portion.
  • the vacuum cover 4 is made of metal, for example.
  • the antenna cover 5 is removably supported on the flange 3 inside the first opening 2b.
  • the antenna cover 5 includes, for example, an antenna accommodating portion 5a having a U-shaped cross section.
  • the antenna cover 5 includes a cover support portion 5b and a cover opening portion 5c.
  • the cover support portion 5b is a flange portion that is formed continuously from two ends of the antenna housing portion 5a having a U-shaped cross section and extends outward from the end portion of the antenna housing portion 5a. be.
  • the cover support portion 5b has an outward flange shape.
  • the antenna cover 5 is supported inside the first opening 2b, for example, as shown in FIG. It also includes being supported in a protruding state below the opening of the flange 3 (on the inside of the housing 2).
  • the side portion 3h of the flange 3 may have a second support portion that protrudes inside the first opening 2b so as to lock the peripheral portion of the antenna cover 5.
  • the second support part is a part of the protrusion, and protrudes further into the first opening 2b than the first support part (has a larger protrusion length).
  • the cover support portion 5b is supported by (the second support portion of) the side portion 3h of the flange 3.
  • the antenna cover 5 has a cover opening 5c surrounded by the antenna accommodating portion 5a.
  • the antenna cover 5 is made of a dielectric material such as alumina, and constitutes an inner cover having dielectric properties. Further, in the antenna cover 5, the antenna housing portion 5a is formed to correspond to the shape of the antenna 8. The antenna accommodating portion 5a is configured to have a shape that covers a part of the outer peripheral surface of the antenna 8 when the antenna 8 is attached. Further, in the antenna cover 5, the cover support portion 5b is removably supported by the side portion 3h of the flange 3. Furthermore, the antenna cover 5 is provided with a cover opening 5c opening toward the vacuum cover 4 side. This cover opening 5c is an example of a second opening that constitutes a part of an antenna accommodation space AK, which will be described later.
  • an antenna housing space AK is formed that is surrounded by at least the vacuum cover 4 and the antenna cover 5.
  • the antenna accommodation space AK is also surrounded by the inner wall surface of the flange 3.
  • This antenna accommodation space AK is an example of an enclosed space, and accommodates an antenna 8 for generating inductively coupled plasma.
  • the antenna accommodation space AK is set to a size that cannot maintain plasma generated by the antenna 8, it functions as a plasma non-generation area.
  • the antenna cover 5 is supported inside the housing 2 by the flange 3 provided on the upper end surface of the housing main body 2a.
  • the plasma processing apparatus can be configured more compactly than when the antenna cover is attached to the casing with the antenna support part of the antenna cover in contact with the upper surface of the casing.
  • the antenna cover 5 can be attached to and removed from the housing 2 without the upper part (antenna support portion 5b) of the antenna cover 5 protruding from the upper surface of the housing 2. It can be attached to. Thereby, in the plasma processing apparatus 1 of the first embodiment, it is possible to suppress the casing 2 from increasing in size.
  • the antenna 8 has, for example, a cylindrical shape and is made of a metal material such as copper. Further, one end and the other end of the antenna 8 are provided in an electrically insulated state to the vacuum cover 4 via antenna insulating parts 13A and 13B, respectively, and are airtightly provided to the outside of the housing 2. is being drawn out.
  • a chiller 12 is installed on the antenna 8, and the antenna 8 is cooled to a predetermined temperature by a cooling medium, such as cooling water, circulated by the chiller 12.
  • the chiller 12 includes a drive unit such as a pump (not shown), a chiller body 12a for circulating cooling water, and a pipe 12b airtightly connected to the chiller body 12a.
  • the pipe 12b is also arranged in the internal space of the antenna 8, and is configured to use the internal space of the antenna 8 as a cooling water circulation path. That is, the antenna 8 is cooled by flowing cooling water into the internal space of the antenna 8, as shown by arrows R1 and R2 in FIG.
  • an impedance adjustment section 10 and an impedance adjustment section 11 are electrically connected to one end and the other end of the antenna 8, respectively.
  • the impedance adjustment section 10 includes a matching circuit (not shown), and one end of the antenna 8 is connected to a power source 9 via the matching circuit.
  • the impedance adjustment section 11 includes a variable capacitor, and the other end of the antenna 8 is electrically grounded via the variable capacitor.
  • the antenna 8 has a structure in which the main part for generating plasma, other than the part extending to the outside of the casing 2, is formed in a straight line.
  • the main part for generating plasma may include a curved shape such as a spiral shape or a U-shape.
  • the antenna can be manufactured more easily and at a lower cost than in the case where the antenna is manufactured using the antenna.
  • by adjusting the inclination of the antenna 8 in the longitudinal direction it is possible to easily adjust the distribution of plasma generated by the antenna 8.
  • the antenna cover 5 includes an antenna accommodating portion 5a having a U-shaped cross section, which is formed to correspond to the linear main portion of the antenna 8 and accommodates the main portion.
  • the power source 9 supplies high frequency power of, for example, 13.56 MHz to one end of the antenna 8 via the impedance adjustment section 10.
  • the control unit 15 controls the antenna 8 so that high frequency power is efficiently supplied by changing the capacitance of the variable capacitor of the impedance adjustment unit 11.
  • the power supply 9, the impedance adjustment section 10, and the impedance adjustment section 11 are provided for each antenna 8, and the control section 15 controls each antenna 8 by controlling the power supply 9. It is possible to control the generation of plasma generated by the antenna 8.
  • the control unit 15 can operate the antenna 8 more appropriately, and can reliably suppress the generation of plasma in the antenna accommodation space AK. As a result, in the first embodiment, damage to the antenna 8 can be more reliably suppressed.
  • the internal space of the casing 2 is defined and the plasma generation area HA is formed inside the casing main body 2a.
  • the plasma generation area HA substantially constitutes the processing chamber.
  • the plasma generation area HA and the plasma non-generation area are separated from each other by the antenna cover 5.
  • the flange 3 and the vacuum cover 4 are airtightly attached to the case main body 2a and the flange 3, respectively, thereby forming a vacuum container including the processing chamber. That is, as shown in FIG. 1, in the casing 2, the vacuum pump PO is connected to the casing main body 2a, and the control section 15 controls the vacuum pump PO, so that at least the inside of the plasma generation area HA is A predetermined degree of vacuum is maintained during plasma processing.
  • the pressure inside the plasma generation region HA is reduced, and the pressure in the antenna accommodation space AK is also reduced.
  • the antenna accommodation space AK is narrower than the plasma generation area HA, and is an area where it is difficult to generate and maintain plasma (plasma non-generation area), and the antenna 8 is energized to generate plasma in the plasma generation area HA.
  • the atmospheric pressure in the antenna housing space AK may be, for example, 1 Pa to 100 Pa, which is the same as that in the plasma generation area HA. Note that, as shown in FIG. 1, the housing 2 and the stage 6 are each electrically grounded.
  • the housing 2 is provided with a first pressure gauge P1 (see FIG. 9 described later) that detects the pressure (degree of vacuum) inside the plasma generation region HA, and the control unit 15 controls the first pressure The degree of vacuum inside the plasma generation area HA is controlled using the detection result of the total P1.
  • a first pressure gauge P1 see FIG. 9 described later
  • the housing 2 is provided with a temperature sensor (not shown) that detects the temperature of the stage 6, and the detection result of the temperature sensor is output to the control unit 15. Then, the control unit 15 controls the stage 6 to a predetermined set temperature during the plasma processing by performing feedback control using the input detection result of the temperature sensor.
  • a temperature sensor not shown
  • the housing 2 is supplied with a processing gas for introducing a processing gas corresponding to the predetermined plasma processing and containing a gas for forming the film into the plasma generation area HA (processing chamber) of the housing 2. (see FIG. 9 below), and the plasma processing is performed in an atmosphere of processing gas.
  • the processing gas is, for example, argon, hydrogen, nitrogen, silane, or oxygen.
  • the control unit 15 is a functional block that includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), etc., and controls each part of the plasma processing apparatus 1 according to information processing. . Specifically, the control unit 15 executes a predetermined control process regarding the plasma processing of the substrate to be processed H1 in the plasma generation area HA.
  • a CPU Central Processing Unit
  • RAM Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • the plasma processing apparatus 1 of Embodiment 1 configured as described above includes a casing 2 provided with a first opening 2b, and a housing 2 that is detachably attached to the first opening 2b. It includes a vacuum cover 4 that closes the opening 2b. Further, the plasma processing apparatus 1 includes a dielectric antenna cover 5 supported inside the first opening 2b, and an antenna accommodation space AK surrounded by at least the vacuum cover 4 and the antenna cover 5. and an antenna 8 for generating inductively coupled plasma. Further, in the plasma processing apparatus 1, the antenna cover 5 opens toward the vacuum cover 4 side, has a cover opening 5c forming a part of the antenna accommodation space AK, and is removable from the first opening 2b. It becomes.
  • the vacuum cover 4 and the antenna cover 5 can be freely taken out from the first opening 2b side of the housing 2.
  • the vacuum cover 4 and the antenna cover 5 can be easily removed from the housing 2, which requires effort and time. The possibility of this can be significantly reduced.
  • the antenna cover 5 includes an antenna accommodating portion 5a formed to match the shape of the antenna 8, and a cover opening 5c forming a part of the antenna accommodating space AK.
  • the antenna 8 it is possible to easily arrange the antenna 8 in close proximity to the substrate to be processed H1 on the stage 6.
  • the antenna 8 is arranged inside the housing 2 so as to protrude toward the substrate H1 to be processed by the antenna accommodating portion 5a of the antenna cover 5. Therefore, in the first embodiment, when considering the circumferential direction of the antenna 8, the plasma generation area from the antenna 8 can be made larger than 180 degrees. That is, in FIG. 2, plasma used for plasma processing can be applied to the substrate H1 to be processed even from a portion above the diameter of the antenna 8. As a result, in the first embodiment, plasma used for plasma processing can be efficiently generated.
  • the first embodiment as shown in FIG. It is located in Therefore, in the first embodiment, plasma used for plasma processing can be applied to the substrate H1 to be processed from one end and the other end in the longitudinal direction of the antenna 8. As a result, in the first embodiment, a decrease in plasma density from one end and the other end can be suppressed, and the uniformity of plasma density in the longitudinal direction of the antenna 8 can be improved.
  • a flange 3 that removably supports the antenna cover 5 is provided on the first opening 2b side of the housing 2.
  • the antenna cover 5 can be easily provided on the housing 2.
  • the vacuum cover 4, antenna cover 5, antenna 8, etc. can be easily removed from the housing 2, and the plasma processing apparatus 1 with excellent maintainability can be easily configured. Can be done.
  • the antenna cover 5 separates the plasma generation area HA and the plasma non-generation area (antenna accommodation space AK) from each other.
  • the plasma generation area HA of the contaminants can greatly suppress the intrusion into the target substrate H1, and the possibility that the quality of the substrate H1 to be processed due to contaminants will deteriorate can be reduced as much as possible.
  • the vacuum cover 4 and the antenna cover 5 are provided for each antenna 8, installation work, replacement work, maintenance work, etc. can be performed for each antenna 8.
  • the first embodiment it is possible to easily configure the plasma processing apparatus 1 that is easy to handle and has excellent workability.
  • the antenna cover 5 can be installed inside the casing 2 without screwing or the like, unlike the above-mentioned conventional example in which screws are used.
  • Embodiment 1 even when the inside of the plasma generation area HA (processing chamber) is placed in a vacuum environment with a predetermined degree of vacuum, unlike the above conventional example, cracks or deformation may occur starting from the screwed locations. The possibility that such problems occur on the antenna cover 5 can be significantly reduced.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of test results in the plasma processing apparatus 1.
  • a film formation process was performed to form a SiO 2 film on a silicon substrate as the processing target substrate H1 under the following test conditions. That is, as test conditions, the temperature of stage 6 was set to 290° C., and the flow rates of silane (SiH 4 ) and oxygen were set to 300 sccm and 400 sccm, respectively. Further, the pressure in the processing chamber was set to 2.7 Pa, and the power of the 13.56 MHz power source 9 (high frequency power source) was set to 1.1 kW (number of antennas: 4). The pitch in the array direction of the four installed antennas 8 (hereinafter referred to as "antenna array direction”) was 100 mm. The variation in antenna current values measured at both ends of each of the four antennas 8 was ⁇ 4.4%.
  • the film formation rate and refractive index distribution in the antenna alignment direction were measured. Specifically, measurements were performed on the SiO 2 film located below between two adjacent antennas 8 among the four antennas 8.
  • Figure 3 shows the results of determining the deposition rate and refractive index of the SiO 2 film for a total of five locations: the central position between the two antennas 8 and four locations 20 mm apart from the central position in the direction in which the antennas are lined up. .
  • the position of 0 mm on the horizontal axis of the graph is the center position between the two antennas 8.
  • the refractive index of the formed SiO 2 film for light with a wavelength of 632.8 nm is approximately 1.456, which indicates that a good SiO 2 film close to a thermally oxidized silicon film can be obtained. It was confirmed. Note that the evaluation of the SiO 2 film was performed using spectroscopic ellipsometry by forming the film on a silicon substrate with a diameter of 4 inches (diameter 100 mm).
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of a plasma processing apparatus 1 according to Embodiment 2 of the present disclosure.
  • members having the same functions as those described in Embodiment 1 will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
  • the suppression dielectric 14 is installed on the surface of the vacuum cover 4 on the first opening 2b side.
  • the suppression dielectric 14 is made of, for example, a dielectric material such as alumina, and is configured to reduce the size of the antenna accommodation space AK. Thereby, in the plasma processing apparatus 1 of the second embodiment, generation of plasma inside the antenna accommodation space AK is suppressed as much as possible.
  • the vacuum cover protective dielectrics 16A and 16B are provided between the surface of the vacuum cover 4 on the first opening 2b side and the cover support portion 5b of the antenna cover 5. It is being The vacuum cover protective dielectrics 16A and 16B are made of a dielectric material such as alumina, and prevent damage to the vacuum cover 4 caused by the plasma when the antenna 8 generates plasma. It is supposed to be done. Similarly, the suppression dielectric 14 is adapted to suppress damage to the vacuum cover 4 caused by plasma from the antenna 8 .
  • the plasma processing apparatus 1 of the second embodiment has the same effects as those of the first embodiment.
  • the inner surface of the casing 2 of the metal vacuum cover 4 is covered with the suppression dielectric 14 and the vacuum cover protection dielectrics 16A and 16B. Plasma generation in the antenna housing space AK can be suppressed, and damage to the antenna 8 and the vacuum cover 4 can be suppressed.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of a plasma processing apparatus 1 according to Embodiment 3 of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
  • members having the same functions as those described in Embodiment 1 will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
  • illustration of the power supply 9, impedance adjustment section 10, impedance adjustment section 11, chiller 12, and control section 15 is omitted.
  • a support stand 16 that removably supports the vacuum cover 4 is provided to the housing 2.
  • a support stand 16 is provided between the vacuum cover 4 and the flange 3. This support stand 16 removably supports the vacuum cover 4 with respect to the housing 2. Further, the antenna cover 5 is supported by the flange 3 with a support stand 16 interposed therebetween.
  • the plasma processing apparatus 1 of the third embodiment has the same effects as those of the first embodiment.
  • the antenna 8 and the vacuum cover 4 can be removed from the housing 2 together with the antenna cover 5.
  • the maintainability of the plasma processing apparatus 1 can be further improved.
  • the support height of the support stand 16 with respect to the antenna cover 5 is partially adjusted, and the antenna 8 can be attached to the vacuum cover 4 in accordance with the adjusted support stand 16.
  • the height of the antenna 8 and the longitudinal tilt of the antenna 8 can be easily adjusted with respect to the antenna cover 5 and, ultimately, the substrate to be processed H1.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of a plasma processing apparatus 1 according to Embodiment 4 of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG.
  • members having the same functions as those described in Embodiment 1 will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
  • illustration of the vacuum pump PO is omitted.
  • the main difference between the fourth embodiment and the first embodiment described above is that the antenna accommodation space AK is configured to be maintained at a predetermined degree of vacuum.
  • the vacuum cover 4 includes a cover body 4a and a connecting hole 4b provided in the cover body 4a.
  • the piping H01 (FIG. 8), the valve V0 (FIG. 8), the piping H02 (FIG. 8), and the second vacuum pump 17B (FIG. 9 to be described later) connected to the piping H02 are airtightly installed in order. installed.
  • the vacuum cover 4 and the antenna cover 5 are each airtightly attached to the housing 2, and the antenna 8 is airtightly attached to the vacuum cover 4.
  • airtightly attached here means that they are attached to each other while maintaining a pressure state at a predetermined degree of vacuum.
  • control unit 15 controls the second vacuum pump 17B, so that the pipes H01 and Exhaust is performed via valve V0 and piping H02.
  • control unit 15 controls the vacuum pump PO, so that, as shown by the arrow S1 in FIG. Exhaust is performed.
  • the plasma processing apparatus 1 of the fourth embodiment has the same effects as those of the first embodiment.
  • the plasma processing apparatus 1 of the fourth embodiment includes the second vacuum pump 17B connected to the antenna accommodation space AK, the antenna accommodation space AK can be easily brought to a predetermined degree of vacuum. As a result, in the fourth embodiment, generation of plasma in the antenna accommodation space AK can be reliably suppressed.
  • the vacuum cover 4 and the antenna cover 5 are each airtightly attached to the housing 2, and the antenna 8 is airtightly attached to the vacuum cover 4.
  • the inside of the antenna accommodation space AK is reduced to a predetermined degree of vacuum, so the pressure difference acting on the antenna cover 5, that is, the plasma generation area HA (processing This is because the pressure difference between the pressure in the antenna accommodation space AK (plasma non-generation area) can be reduced.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the configuration of a plasma processing apparatus 1 according to Embodiment 5 of the present disclosure.
  • members having the same functions as those described in Embodiment 1 will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
  • illustration of the power supply 9, impedance adjustment section 10, impedance adjustment section 11, chiller 12, and control section 15 is omitted.
  • the direction of movement of the processing gas is indicated using arrows.
  • a second pressure gauge P2 is provided as a pressure gauge that detects the pressure in the antenna accommodation space AK.
  • a connecting hole 2c is provided in the housing body 2a.
  • a pipe H13, a valve V13, a pipe H1B, a pipe H11, a valve V11, and a pipe H10 are attached to the connecting hole 2c in this order in an airtight manner.
  • These connecting holes 2c, piping H13, valve V13, piping H1B, piping H11, valve V11, and piping H10 constitute a processing gas supply section that introduces processing gas into the plasma generation area HA (processing chamber).
  • this processing gas supply section includes a processing gas supply source that is airtightly attached to the pipe H10. As described above, this processing gas supply section introduces a predetermined processing gas from the processing gas supply source into the plasma generation area HA, and places the inside of the plasma generation area HA under the atmosphere of the processing gas. do.
  • the pipe H11A, the valve V12, and the pipe H12 are sequentially and airtightly attached to the pipe H11. Further, the pipe H12 is airtightly attached to a connecting hole 4c provided in the cover body 4a of the vacuum cover 4, so that the processing gas is also introduced into the antenna accommodation space AK by the processing gas supply section. It is composed of
  • the pipe H01, the pipe H1A, the valve V2, the pipe H2, and the second vacuum pump 17B are connected to the connecting hole 4b provided in the cover body 4a of the vacuum cover 4. They are installed in a hermetically sealed manner. Further, a pipe H1B, a valve V1, and a pipe H3 are attached to the pipe H01 in order in an airtight manner. Piping H3 is airtightly attached to a connection point between piping H4 and piping H5, which will be described later. Note that the second vacuum pump 17B is an example of a vacuum pump.
  • the second pressure gauge P2 is airtightly attached to the cover body 4a of the vacuum cover 4.
  • the control unit 15 executes a predetermined control process using the detection result of the second pressure gauge P2. That is, the control unit 15 controls the valve V11, the valve V12, the valve V1, the valve V2, the second vacuum pump 17B, etc. using the detection result of the second pressure gauge P2, thereby increasing the antenna accommodation space AK. Controls the internal vacuum level (details will be described later).
  • a connecting hole 2d is provided in the housing body 2a.
  • a pressure regulating valve V5, a pipe H4, a pipe H5, a valve V3, a pipe H6, and a first vacuum pump 17A are attached in this order to the connecting hole 2d in an airtight manner.
  • a valve V4 is airtightly attached to the valve V3 in parallel via a pipe H7 and a pipe H8.
  • the first vacuum pump 17A corresponds to the vacuum pump PO shown in FIG.
  • the first pressure gauge P1 is airtightly attached to the housing body 2a of the housing 2.
  • the control unit 15 executes a predetermined control process using the detection result of the first pressure gauge P1. That is, the control unit 15 uses the detection result of the first pressure gauge P1 to control the valve V11, the valve V13, the pressure adjustment valve V5, the valve V3, the valve V4, the first vacuum pump 17A, etc.
  • the degree of vacuum inside the plasma generation area HA is controlled (details will be described later).
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of the operation of the plasma processing apparatus 1 shown in FIG.
  • FIG. 11 is a flowchart showing another example of the operation of the plasma processing apparatus 1 shown in FIG.
  • FIG. 12 is a flowchart showing another example of the operation of the plasma processing apparatus 1 shown in FIG.
  • step S1 in FIG. 10 upon receiving an instruction from the user to evacuate the plasma generation region HA and antenna accommodation space AK, the control unit 15 closes the valves V1, V2, and V3.
  • control unit 15 starts the first vacuum pump 17A and the second vacuum pump 17B (step S2). After that, the control unit 15 opens the valve V1 and the pressure regulating valve V5 (step S3).
  • the control unit 15 opens the slow exhaust valve V4 (step S4).
  • the valve V4 before the valve V3, inside the plasma generation area HA (processing chamber) and inside the antenna accommodation space AK, Exhaust from atmospheric pressure can be started from slow exhaust.
  • the fifth embodiment it is possible to reduce the possibility that the gas in the processing chamber will be cooled due to rapid pressure reduction in the processing chamber. Therefore, in the fifth embodiment, it is possible to prevent the water vapor contained in the cooled gas from turning into water and adhering to the inner wall surface of the housing body 2a.
  • the plasma processing apparatus 1 of the fifth embodiment while suppressing the pressure difference between the plasma generation area HA and the antenna accommodation space AK from increasing, the pressure inside the plasma generation area HA and the antenna accommodation space AK can be reduced.
  • the internal pressure can be gradually reduced to the same pressure value.
  • step S5 of FIG. 10 the control unit 15 determines that the absolute value of the difference between the detection result of the first pressure gauge P1 and the detection result of the second pressure gauge P2 is set to a predetermined setting value 1 (for example, , 1 kPa).
  • a predetermined setting value 1 for example, , 1 kPa.
  • control unit 15 determines that the absolute value of the difference is greater than or equal to the set value 1 (NO in step S5), the control unit 15 determines that an abnormality has occurred in the plasma processing apparatus 1. , closes valve V1 and valve V4 (step S6). Subsequently, the control unit 15 causes a notification unit, such as a display unit or an audio output unit, provided in the plasma processing apparatus 1 to notify that an abnormality has occurred (step S7).
  • a notification unit such as a display unit or an audio output unit
  • the control unit 15 determines that the detection result of the first pressure gauge P1 and the detection result of the second pressure gauge P2 are both lower than a predetermined set value 2 (for example, 1 to 10 kPa). It is determined whether or not the value is also small.
  • a predetermined set value 2 for example, 1 to 10 kPa.
  • step S8 when the control unit 15 determines that both the detection result of the first pressure gauge P1 and the detection result of the second pressure gauge P2 are smaller than the set value 2 (YES in step S8), the control unit 15 controls the valve V3. is opened (step S9).
  • the conductance between the inside of the plasma generation area HA and the first vacuum pump 17A can be increased, and the plasma can be generated at a higher pumping speed than the slow pumping using the valve V4.
  • the inside of the plasma generation area HA can be evacuated, and the inside of the plasma generation area HA can be brought to a low pressure in a shorter time.
  • step S10 in FIG. 10 the control unit 15 closes the valve V4.
  • the control unit 15 determines whether the detection result of the first pressure gauge P1 and the detection result of the second pressure gauge P2 are both smaller than a predetermined set value 3 (for example, 100 Pa) (step S11).
  • a predetermined set value 3 for example, 100 Pa
  • the control unit 15 enters a standby state. .
  • control unit 15 determines that both the detection result of the first pressure gauge P1 and the detection result of the second pressure gauge P2 are smaller than the set value 3 (YES in step S11)
  • the control unit 15 controls the valve V1. is brought into a closed state (step S12).
  • the control unit 15 opens the valve V2 (step S13) and ends the process.
  • control unit 15 upon receiving an instruction to start plasma processing from the user, the control unit 15 operates the processing gas supply unit to supply a predetermined processing gas from the processing gas supply source.
  • the introduction into the inside of the plasma generation area HA and the inside of the antenna accommodation space AK is started.
  • control unit 15 determines whether the detection result of the second pressure gauge P2 is smaller than a predetermined set value 4 (for example, 0.1 Pa) (step S22).
  • a predetermined set value 4 for example, 0.1 Pa
  • control unit 15 determines that the detection result of the second pressure gauge P2 is smaller than the set value 4 (YES in step S22)
  • the control unit 15 determines that plasma is generated and generated inside the antenna accommodation space AK. It is judged that the condition is difficult to maintain. Then, the control unit 15 adjusts the pressure inside the plasma generation area HA (processing chamber) (step S23).
  • step S24 of FIG. 11 the control unit 15 determines whether the detection result of the first pressure gauge P1 is smaller than a predetermined set value 5 (for example, 1 to 20 Pa) (step S24).
  • a predetermined set value 5 for example, 1 to 20 Pa
  • control unit 15 determines that the detection result of the first pressure gauge P1 is smaller than the set value 5 (YES in step S24)
  • the control unit 15 performs stable plasma processing inside the plasma generation area HA. If it is determined that it is executable, the power source 9 is turned on to supply high frequency power to the antenna 8 (step S25). As a result, a predetermined plasma process is started on the substrate to be processed H1 inside the plasma generation area HA.
  • step S26 in FIG. 11 the control unit 15 determines whether a preset time for plasma processing has elapsed.
  • the control unit 15 determines that the elapsed time of the plasma treatment has not exceeded the set time (NO in step S26)
  • the control unit 15 continues to perform the plasma treatment.
  • control unit 15 determines that the elapsed time of the plasma treatment has exceeded the set time (YES in step S26)
  • the control unit 15 determines that the plasma treatment is completed and turns on the power supply 9. Then, the pressure regulating valve V5 is fully opened, and the operation of the processing gas supply section is stopped (step S27).
  • step S31 in FIG. 12 upon receiving from the user an instruction to release the pressure inside the plasma generation area HA and the pressure inside the antenna accommodation space AK to atmospheric pressure, the control unit 15 closes the valve V11. shall be. Subsequently, the control unit 15 opens the valve V12 and the valve V13 (step S32).
  • control unit 15 opens the valve V11 (step S33). Thereafter, the control unit 15 determines whether the absolute value of the difference between the detection result of the first pressure gauge P1 and the detection result of the second pressure gauge P2 is smaller than the set value 1 (for example, 1 kPa). It is determined (step S34). When the control unit 15 determines that the absolute value of the difference is smaller than the set value 1 (YES in step S34), the process proceeds to step S37. In this manner, in the plasma processing apparatus 1 of the fifth embodiment, by using the set value 1 as the threshold value in step S34, the possibility that the antenna cover 5 is damaged due to the pressure difference is reduced. This can be significantly reduced.
  • control unit 15 determines that the absolute value of the difference is greater than or equal to the set value 1 (NO in step S34), the control unit 15 determines that an abnormality has occurred in the plasma processing apparatus 1. , valve V11, valve V12, and valve V13 are closed (step S35). Subsequently, the control unit 15 causes a notification unit, such as a display unit or an audio output unit, provided in the plasma processing apparatus 1 to notify that an abnormality has occurred (step S36).
  • a notification unit such as a display unit or an audio output unit
  • step S37 in FIG. 12 the control unit 15 determines that both the detection result of the first pressure gauge P1 and the detection result of the second pressure gauge P2 are set to a predetermined set value 6 (for example, atmospheric pressure; 101. 3 kPa).
  • a predetermined set value 6 for example, atmospheric pressure; 101. 3 kPa.
  • control unit 15 determines that both the detection result of the first pressure gauge P1 and the detection result of the second pressure gauge P2 are larger than the set value 6 (YES in step S37), the control unit 15 controls the atmospheric pressure. It is determined that the opening process is completed, and the valves V11, V12, and V13 are closed (step S38).
  • the plasma processing apparatus 1 of the fifth embodiment has effects similar to those of the first embodiment.
  • the antenna accommodation space AK can be easily brought to a predetermined degree of vacuum. Plasma generation in the AK can be reliably suppressed.
  • the control unit 15 executes a predetermined control process using the detection result of the second pressure gauge P2, so that the pressure in the antenna accommodation space AK is more appropriately controlled. Therefore, the plasma processing apparatus 1 can be operated appropriately.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating specific wiring of the antennas 81 to 84 in the plasma processing apparatus 1 according to the first modification.
  • members having the same functions as those described in Embodiment 1 will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
  • the main difference between this first modification and the first embodiment is that four antennas 81, 82, 83, and 84 are operated using two power supplies 9A and 9B.
  • each of two antennas 81 and 82 is connected in parallel to the power source 9A via an impedance adjustment section 10A.
  • the other ends of antennas 81 and 82 are connected to impedance adjustment sections 11A and 11B, respectively.
  • One end of each of two antennas 83 and 84 is connected in parallel to power supply 9B via impedance adjustment section 10B.
  • the other ends of antennas 83 and 84 are connected to impedance adjustment sections 11C and 11D, respectively.
  • the control unit 15 changes the capacitance of each variable capacitor of the impedance adjustment units 11A to 11D, so that high frequency power is efficiently supplied to the antennas 81 to 84. control.
  • the plasma processing apparatus 1 of the present modification 1 provides the same effects as those of the first embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating specific wiring of the antennas 81 to 84 in the plasma processing apparatus 1 according to the second modification.
  • members having the same functions as those described in Embodiment 1 will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
  • the main difference between this second modification and the first embodiment is that four antennas 81, 82, 83, and 84 are operated using two power supplies 9A and 9B, impedance adjustment units 11E and 11D, etc. It is.
  • one end of an antenna 81 is connected to a power source 9A via an impedance adjustment section 10A.
  • One end of an antenna 82 is connected to the other end of the antenna 81 via an impedance adjustment section 11E.
  • the other end of antenna 82 is grounded.
  • One end of the antenna 83 is connected to the power source 9B via an impedance adjustment section 10B.
  • One end of an antenna 84 is connected to the other end of the antenna 83 via an impedance adjustment section 11F.
  • the other end of antenna 84 is grounded.
  • the control unit 15 changes the capacitance of each variable capacitor of the impedance adjustment units 11E and 11F, so that high frequency power is efficiently supplied to the antennas 81 to 84. control.
  • the plasma processing apparatus 1 of the second modification has the same effects as those of the first embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating specific wiring of the antennas 81 to 84 in the plasma processing apparatus 1 according to the third modification.
  • members having the same functions as those described in Embodiment 1 will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
  • the main difference between this third modification and the first embodiment is that the four antennas 81, 82, 83, and 84 are operated using the power supply 9, impedance adjustment units 11G and 11H, and the like.
  • one end of the antenna 81 is connected to the power source 9 via the impedance adjustment section 10.
  • One end of an antenna 82 is connected to the other end of the antenna 81 via an impedance adjustment section 11G.
  • the other end of antenna 82 is grounded.
  • One end of an antenna 83 is connected to the impedance adjustment section 10.
  • One end of an antenna 84 is connected to the other end of the antenna 83 via an impedance adjustment section 11H.
  • the other end of antenna 84 is grounded.
  • the control unit 15 changes the capacitance of each variable capacitor of the impedance adjustment units 11G and 11H, so that high frequency power is efficiently supplied to the antennas 81 to 84. control.
  • the plasma processing apparatus 1 of the third modification has the same effects as those of the first embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating the configuration of a plasma processing apparatus 1 according to Embodiment 6 of the present disclosure.
  • FIG. 17 is a sectional view taken along the line XVII-XVII in FIG. 16.
  • members having the same functions as those described in Embodiment 1 will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
  • the antenna cover 5 is fixed to the vacuum cover 4 inside the housing 2 rather than the vacuum cover 4.
  • the antenna cover 4 is directly attached to the vacuum cover 4 by fixing the cover support portion 5b to the inner surface of the vacuum cover 4 using, for example, screws (not shown).
  • a flange 33 having a plurality of openings is airtightly attached to the upper end surface of the housing 2 (the housing main body 2a).
  • the opening of the flange 33 is included in the first opening 2b that communicates the inside and outside of the processing chamber.
  • the vacuum cover 4 which is detachably attached to the housing 2, closes the first opening 2b together with the flange 33. are doing.
  • the flange 33 includes, for example, five flange members 33a, 33b, 33c, 33d, and 33e, and functions as a spacer for attaching the vacuum cover 4 to the housing 2.
  • each of these flange members 33a to 33e is constructed using a plate material having a stepped portion to which the vacuum cover 4 is attached. Further, one end and the other end of each of the flange members 33a to 33e are fixed to the upper surface of two opposing sides of the housing body 2a (not shown).
  • the flange members 33a to 33e are arranged on the casing 2 parallel to each other along the longitudinal direction of the antenna 8 and at equal intervals in a direction perpendicular to the longitudinal direction (that is, in the left-right direction of the paper in FIG. 17). is attached to.
  • the plasma processing apparatus 1 of the sixth embodiment provides the same effects as those of the first embodiment.
  • the vacuum cover 4, antenna cover 5, and antenna 8 are integrally configured, it is possible to replace these members all at once when replacing them. becomes. As a result, in the sixth embodiment, the maintainability of the plasma processing apparatus 1 can be further improved.
  • the antenna cover 5 is fixed to the vacuum cover 4, there is no need to directly handle the antenna cover 5 when attaching or removing the antenna 8.
  • the possibility that damage such as chipping or cracking occurs in the antenna cover 5 can be significantly reduced, and the maintenance time and cost of the plasma processing apparatus 1 can be reduced.
  • the antenna cover 5 is directly attached to the vacuum cover 4, so the vacuum cover 4 to which the antenna 8 is fixed is attached to the housing 2.
  • the positions of antenna cover 5 and antenna 8 can be adjusted in advance.
  • the relative positions of the antenna cover 5 and the antenna 8 inside the housing 2 can be determined in advance.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating the configuration of a plasma processing apparatus 1 according to Embodiment 7 of the present disclosure.
  • FIG. 19 is a sectional view taken along the line IXX-IXX in FIG. 18.
  • members having the same functions as those described in Embodiment 1 will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
  • a spacer member 18 is provided between the vacuum cover 4 and the flange 33 for each antenna 8.
  • the spacer member 18 is made of, for example, a metal material, has a frame shape, and is installed on the upper end surface of the housing body 2a.
  • the spacer member 18 supports four sides of the rectangular vacuum cover 4.
  • the plasma processing apparatus 1 of the seventh embodiment has the same effects as those of the first embodiment.
  • the spacer member 18 is By adjusting, the position of the antenna 8 can be adjusted.
  • the height and longitudinal inclination of the antenna 8 can be easily adjusted with respect to the substrate H1 to be processed without changing the flange portion 33. be able to.
  • a plasma processing apparatus including a processing chamber, and includes a first opening that communicates the processing chamber with an external environment.
  • an outer cover that is removably attached to the first opening and closes the first opening, and is supported inside the first opening and has dielectric properties.
  • an inner cover and an antenna for generating inductively coupled plasma, which is disposed in an enclosed space surrounded by at least the outer cover and the inner cover, and the inner cover is arranged on the outer cover side.
  • a second opening is formed therein and forms a part of the enclosed space, and is removable from the first opening.
  • a suppression dielectric that suppresses generation of the plasma may be installed in the surrounding space.
  • plasma generation in the surrounding space can be suppressed, and damage to the antenna and the outer cover can be suppressed.
  • a flange that supports the inner cover may be provided on the first opening side of the housing.
  • the inner cover can be easily provided on the housing.
  • a fourth aspect of the present disclosure is the plasma processing apparatus according to the third aspect, further including a support base that is provided between the outer cover and the flange and removably supports the outer cover with respect to the casing.
  • the inner cover may be supported by the flange with the support stand interposed therebetween.
  • the antenna and the inner cover can be removed together with the outer cover, and maintainability can be further improved.
  • the plasma processing apparatus may further include a vacuum pump connected to the surrounding space.
  • the enclosed space can be easily brought to a predetermined degree of vacuum, and generation of plasma in the enclosed space can be reliably suppressed.
  • a sixth aspect of the present disclosure is the plasma processing apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the outer cover and the inner cover are each airtightly attached to the housing, and the antenna is attached to the casing. It may be hermetically attached to the outer cover.
  • the plasma processing apparatus may further include a pressure gauge that detects the pressure in the surrounding space.
  • the pressure in the surrounding space can be detected by the pressure gauge.
  • An eighth aspect of the present disclosure is the plasma processing apparatus according to the seventh aspect, further comprising a control unit that controls each part of the plasma processing apparatus, and the control unit performs predetermined control using the detection result of the pressure gauge. Processing may be executed.
  • control unit can appropriately operate the plasma processing apparatus based on the detection result of the pressure gauge.
  • a ninth aspect of the present disclosure is the plasma processing apparatus of the eighth aspect, further comprising a power source that supplies power to the antenna, and the control unit may control the power source as the control process.
  • control unit can operate the antenna more appropriately, and can reliably suppress the generation of plasma in the surrounding space, thereby more reliably suppressing the occurrence of damage to the antenna. can.
  • the inner cover may be fixed to the outer cover inside the casing.
  • the outer cover may be attached to the casing with a spacer member interposed therebetween.
  • the position of the antenna can be adjusted by adjusting the spacer member.
  • Plasma processing apparatus 2 Housing 2b First opening 3 Flange 4 Vacuum cover (outer cover) 5 Antenna cover (inner cover) 5c Second opening 8, 81, 82, 83, 84 Antenna 9, 9A, 9B Power supply 14 Suppression dielectric 15 Control section 16 Support stand 17B Second vacuum pump (vacuum pump) 18 Spacer member H1 Substrate to be processed (object to be processed) AK antenna accommodation space (enclosed space) HA plasma generation area (processing chamber) P2 Second pressure gauge (pressure gauge)

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Abstract

プラズマ処理装置（１）は、第１の開口部（２ｂ）が設けられた筐体（２）と、第１の開口部（２ｂ）に脱着可能に取り付けられ、当該第１の開口部（２ｂ）を閉塞する真空カバー（４）と、第１の開口部（２ｂ）の内部にて支持される、誘電性を有するアンテナカバー（５）と、少なくとも真空カバー（４）およびアンテナカバー（５）によって囲まれて形成されるアンテナ収容空間（ＡＫ）に配され、誘導結合性のプラズマを発生させるためのアンテナ（８）とを備える。アンテナカバー（５）は、真空カバー（４）側に開口するとともに、アンテナ収容空間（ＡＫ）の一部を構成するカバー開口部（５ｃ）が形成され、かつ、第１の開口部（２ｂ）から取り外し可能となっている。

Description

プラズマ処理装置
　本開示は、プラズマ処理装置に関する。
　真空容器内に配置したアンテナを用いて当該真空容器内に誘導結合性のプラズマを発生させるプラズマ処理装置が知られている。プラズマ処理装置は、その種別に応じて、発生させたプラズマを用いた所定のプラズマ処理を被処理基板に施す。
　例えば、特許文献１に記載のプラズマ処理装置は、真空容器の上壁に設けられた空洞の内部に高周波アンテナが配置されたアンテナ配置部と、上壁の内面側全体を覆うように設けられた仕切板とを有する。
国際公開第２０１２／０３３１９１号
　しかしながら、特許文献１に記載のような従来のプラズマ処理装置では、仕切板が真空容器に固定されていた。そのため、当該プラズマ処理装置のメンテナンス作業を行う場合、例えば仕切板を固定しているネジを真空容器の内部側から取り外して、真空容器から仕切板を取り外すことが要求されることがあった。この場合、プラズマ処理装置の解体に近い作業を要する。それゆえ、従来のプラズマ処理装置では、そのメンテナンス作業に手間および時間を要するという問題点があった。
　本開示は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、内側カバーを設けた場合でも、メンテナンス性を向上させることができるプラズマ処理装置を提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本開示の一側面に係るプラズマ処理装置は、処理室を備えたプラズマ処理装置であって、前記処理室と外部環境とを連通する第１の開口部が設けられた筐体と、前記第１の開口部に脱着可能に取り付けられ、当該第１の開口部を閉塞する外側カバーと、前記第１の開口部の内部にて支持される、誘電性を有する内側カバーと、少なくとも前記外側カバーおよび前記内側カバーによって囲まれて形成される包囲空間に配され、誘導結合性のプラズマを発生させるためのアンテナと、を備え、前記内側カバーは、前記外側カバー側に開口するとともに、前記包囲空間の一部を構成する第２の開口部が形成され、前記内側カバーは、前記第１の開口部から取り外し可能となっている。
　本開示の一態様によれば、内側カバーを設けた場合でも、メンテナンス性を向上させることができるプラズマ処理装置を提供することができる。
本開示の実施形態１に係るプラズマ処理装置の構成を説明する図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。 上記プラズマ処理装置での試験結果の一例を説明する図である。 本開示の実施形態２に係るプラズマ処理装置の構成を説明する図である。 本開示の実施形態３に係るプラズマ処理装置の構成を説明する図である。 図５のＶ－Ｖ線断面図である。 本開示の実施形態４に係るプラズマ処理装置の構成を説明する図である。 図７のＶII－ＶII線断面図である。 本開示の実施形態５に係るプラズマ処理装置の構成を説明する図である。 図９に示したプラズマ処理装置の動作例を示すフローチャートである。 図９に示したプラズマ処理装置の別の動作例を示すフローチャートである。 図９に示したプラズマ処理装置の別の動作例を示すフローチャートである。 変形例１に係るプラズマ処理装置でのアンテナの具体的な配線を説明する図である。 変形例２に係るプラズマ処理装置でのアンテナの具体的な配線を説明する図である。 変形例３に係るプラズマ処理装置でのアンテナの具体的な配線を説明する図である。 本開示の実施形態６に係るプラズマ処理装置の構成を説明する図である。 図１６のＸＶII－ＸＶII線断面図である。 本開示の実施形態７に係るプラズマ処理装置の構成を説明する図である。 図１８のIＸＸ－IＸＸ線断面図である。
　〔実施形態１〕
　以下、本開示の実施形態１について、図１および図２を用いて詳細に説明する。図１は、本開示の実施形態１に係るプラズマ処理装置１の構成を説明する図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。
　なお、以下の説明では、所定のプラズマ処理として、誘導結合性のプラズマを使用したプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition；化学気相堆積）法によって、被処理物としての被処理基板Ｈ１の表面に所定の皮膜を成膜する成膜処理を行うプラズマ処理装置１を例示して説明する。
　しかしながら、本開示は、所定のプラズマ処理として、例えば、スパッタ法によって被処理基板Ｈ１に所定の皮膜を成膜する成膜処理を行うプラズマ処理装置１に適用することができる。また、本開示は、所定のプラズマ処理として、プラズマを用いて、被処理基板Ｈ１の表面に対して、所定の加工を行う表面加工処理、例えば、エッチング処理あるいはアッシング処理を行うプラズマ処理装置１に適用することができる。なお、スパッタ法を行うプラズマ処理装置１においては、ターゲットは、例えば、後述するプラズマ生成領域ＨＡの内部に設置される。
　＜プラズマ処理装置１の構成＞
　図１に示すように、本実施形態１のプラズマ処理装置１は、筐体２と、フランジ３と、真空カバー４と、アンテナカバー５と、ステージ６と、を備えている。また、プラズマ処理装置１は、アンテナ８と、制御部１５とを備えている。また、プラズマ処理装置１では、図２に示すように、複数のアンテナ８、例えば、４つのアンテナ８が設けられており、真空カバー４およびアンテナカバー５は、アンテナ８毎に設置されている。さらに、プラズマ処理装置１では、被処理基板Ｈ１は搬送機構によってステージ６と公知のロードロック室との間で搬送される（図示せず）。
　被処理基板Ｈ１は、例えば、液晶パネルディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネルディスプレイなどに用いられるガラス基板、合成樹脂基板であり得る。また、被処理基板Ｈ１は、各種用途に用いられる半導体基板であり得る。プラズマ処理装置１は、上記所定のプラズマ処理によってバリア（防湿）膜などの所定の皮膜を被処理基板Ｈ１上に成膜する。
　＜筐体２＞
　筐体２は、被処理基板Ｈ１に対して上記所定のプラズマ処理を行う処理室を構成するための筐体本体２ａを備え、当該筐体本体２ａの上部には、上記処理室と外部環境とを連通する第１の開口部２ｂが設けられている。本実施形態のプラズマ処理装置１では、筐体２は、上側が開口した箱体状の筐体本体２ａを有しており、筐体２（筐体本体２ａ）の上面側には、複数の開口部を有するフランジ３が気密に取り付けられている。プラズマ処理装置１では、筐体本体２ａにフランジ３が取り付けられた状態において、フランジ３の開口部は、上記処理室の内部と外部とを連通する第１の開口部２ｂに含まれる。換言すれば、筐体２の上端面において、フランジ３および真空カバー４が取り付けられた場合、筐体２に脱着可能に取り付けられる真空カバー４は、フランジ３とともに、第１の開口部２ｂを閉塞している。
　＜フランジ３＞
　フランジ３は、図２に示すように、例えば、互いに対向する２つの第１辺部３ａと、第１辺部３ａに直交するとともに、互いに対向する２つの第２辺部３ｂ（図１）と、を有する矩形状の枠体を備えている。また、フランジ３は、例えば、上記枠体の内側において一方の第２辺部３ｂから他方の第２辺部３ｂにわたって設けられた、第３辺部３ｃ、第４辺部３ｄ、および第５辺部３ｅを備えている。すなわち、これらの第３辺部３ｃ、第４辺部３ｄ、および第５辺部３ｅの各両端部は、第２辺部３ｂに連続して形成されている。第３辺部３ｃ、第４辺部３ｄ、および第５辺部３ｅは、２つの第１辺部３ａの間において、第１辺部３ａと平行となるように形成されてもよい。
　また、第１辺部３ａ、第２辺部３ｂ、第３辺部３ｃ、第４辺部３ｄ、および第５辺部３ｅはそれぞれ、第１の開口部２ｂ側に突出する突出部（詳しくは後述）を有していてよい。なお、以下の説明では、第１辺部３ａ、第２辺部３ｂ、第３辺部３ｃ、第４辺部３ｄ、および第５辺部３ｅについて、辺部３ｈと総称する。
　＜真空カバー４＞
　また、プラズマ処理装置１では、第１の開口部２ｂを閉塞する真空カバー４が、当該第１の開口部２ｂに脱着可能に取り付けられるように構成されている。つまり、真空カバー４は、第１の開口部２ｂを閉塞するようにフランジ３を介在させて筐体本体２ａに気密に取り付けられるとともに、可逆的にフランジ３および筐体本体２ａから取り外し可能に取り付けられる。ここで、フランジ３は、外部環境から上記処理室に向かう方向において第１の開口部２ｂの開口面積を段階的に小さくするように形成された突出部を有してもよい。例えば、第１辺部３ａ、第３辺部３ｃ、第４辺部３ｄ、および第５辺部３ｅのそれぞれは、第１の開口部２ｂの内部において、真空カバー４の周縁部を係止するように突出する第１の支持部を有してもよい。第１の支持部は上記突出部の一部であってもよい。また、真空カバー４は、外側カバーの一例であり、第２辺部３ｂの上面に当接するとともに、第１辺部３ａ、第３辺部３ｃ、第４辺部３ｄ、および第５辺部３ｅにおける第１の支持部の上面に当接して支持される。真空カバー４は、例えば、金属製である。
　＜アンテナカバー５＞
　また、プラズマ処理装置１では、アンテナカバー５が第１の開口部２ｂの内部にてフランジ３に対し取り外し可能に支持されている。具体的には、アンテナカバー５は、図１および図２に示すように、例えば、断面Ｕ字状に構成されたアンテナ収容部５ａを備えている。また、アンテナカバー５は、カバー支持部５ｂと、カバー開口部５ｃとを備えている。カバー支持部５ｂは、断面Ｕ字状のアンテナ収容部５ａの２つの端部から連続的に形成されるとともに、アンテナ収容部５ａの端部から外向きに張り出すように形成された鍔部である。つまり、カバー支持部５ｂは、外向きフランジ形状を有する。なお、アンテナカバー５が第１の開口部２ｂの内部に支持されているとは、例えば、図２に示すように、アンテナカバー５のアンテナ収容部５ａの一部が、第１の開口部２ｂに含まれる、フランジ３の開口部よりも下側（筐体２の内部側）部に突出した状態で支持されていることも含んでいる。
　ここで、例えば、フランジ３の辺部３ｈは、第１の開口部２ｂの内部において、アンテナカバー５の周縁部を係止するように突出する第２の支持部を有していてよい。第２の支持部は、上記突出部の一部であり、上記第１の支持部よりも第１の開口部２ｂの内部側に突出している（突出長が大きい）。アンテナカバー５が第１の開口部２ｂの内部に支持された状態において、カバー支持部５ｂは、フランジ３の辺部３ｈ（の上記第２の支持部）によって支持される。また、アンテナカバー５は、アンテナ収容部５ａによって囲まれて形成されたカバー開口部５ｃを有している。
　また、アンテナカバー５は、例えば、アルミナなどの誘電材料を用いて構成されており、誘電性を有する内側カバーを構成している。また、アンテナカバー５では、アンテナ収容部５ａは、アンテナ８の形状に対応するように形成されている。アンテナ収容部５ａは、アンテナ８が取り付けられた状態において、アンテナ８の外周面の一部を覆うような形状に構成されている。また、アンテナカバー５では、カバー支持部５ｂがフランジ３の辺部３ｈに取り外し可能に支持されている。さらに、アンテナカバー５では、カバー開口部５ｃが真空カバー４側に開口するように設けられている。このカバー開口部５ｃは、後述のアンテナ収容空間ＡＫの一部を構成する第２の開口部の一例である。
　また、筐体２では、少なくとも真空カバー４およびアンテナカバー５によって囲まれたアンテナ収容空間ＡＫが形成されている。本実施形態のプラズマ処理装置１では、アンテナ収容空間ＡＫは、フランジ３の内壁面によっても囲まれている。このアンテナ収容空間ＡＫは、包囲空間の一例であり、誘導結合性のプラズマを発生させるためのアンテナ８が収容されている。但し、このアンテナ収容空間ＡＫでは、その空間の大きさがアンテナ８によるプラズマを維持することができない大きさに設定されているため、プラズマ非生成領域として機能する。
　また、本実施形態１のプラズマ処理装置１では、図２に示すように、アンテナカバー５が筐体本体２ａの上端面に設けられたフランジ３によって筐体２の内部側に支持されている。これにより、本実施形態１では、アンテナカバーのアンテナ支持部が筐体の上側表面に接した状態で当該アンテナカバーを筐体に取り付ける場合に比べて、プラズマ処理装置をコンパクトに構成することができる。換言すれば、本実施形態１のプラズマ処理装置１では、アンテナカバー５の上部部分（アンテナ支持部５ｂ）が筐体２の上側表面から突出することなく、アンテナカバー５を筐体２に着脱可能に取り付けることができる。これにより、本実施形態１のプラズマ処理装置１では、筐体２が大型化することを抑制することができる。
　＜アンテナ８＞
　アンテナ８は、例えば、円筒状に構成されるとともに、銅などの金属材料を用いて構成されている。また、アンテナ８の一方の端部および他方の端部は、それぞれアンテナ絶縁部１３Ａおよび１３Ｂを介して真空カバー４に電気的に絶縁された状態で設けられており、筐体２の外部に気密に引き出されている。
　また、アンテナ８には、チラー１２が設置されており、当該チラー１２によって循環された冷却媒体、例えば、冷却水によってアンテナ８は所定温度に冷却されるようになっている。具体的には、チラー１２は、図示しないポンプ等の駆動部を含み、冷却水を循環させるためのチラー本体１２ａと、チラー本体１２ａに気密に連結された配管１２ｂとを備えている。また、配管１２ｂは、アンテナ８の内部空間にも配置されており、アンテナ８の当該内部空間を冷却水の循環路として利用するよう構成されている。すなわち、アンテナ８では、図１に矢印Ｒ１およびＲ２にて示すように、アンテナ８の内部空間に冷却水を流すことにより、当該アンテナ８の冷却を行うようになっている。
　また、アンテナ８の一方の端部および他方の端部には、インピーダンス調整部１０およびインピーダンス調整部１１がそれぞれ電気的に接続されている。インピーダンス調整部１０は、図示しない整合回路を備えており、整合回路を介してアンテナ８の一方の端部が電源９に接続されている。また、インピーダンス調整部１１は、可変コンデンサを備えており、アンテナ８の他方の端部は可変コンデンサを介して電気的に接地されている。
　また、アンテナ８は、図１に示すように、筐体２の外部への引出し部分以外の、プラズマを発生させるための主要部分が直線状に形成された構成されている。このようにアンテナ８は、プラズマを発生させるための主要部分が直線状に形成されているので、プラズマを発生させるための主要部分が、例えば、螺旋状やＵ字状などの湾曲形状を含んでいる場合に比べて、アンテナを容易に、かつ、コストが安価に製造することができる。また、本実施形態１では、アンテナ８の長手方向での傾きを調整することにより、当該アンテナ８によるプラズマの発生分布を容易に調整することが可能となる。
　また、図２に示すように、アンテナカバー５は、アンテナ８の直線状の主要部分に対応して形成されて当該主要部分を収容する断面Ｕ字状のアンテナ収容部５ａを備えている。これにより、本実施形態１では、複数のアンテナ８を設ける場合でも、複数の各アンテナ８の設置スペース、ひいては筐体２およびプラズマ処理装置１の小型化を容易に図ることができる。
　電源９は、例えば、１３．５６ＭＨｚの高周波電力を、インピーダンス調整部１０を介してアンテナ８の一方の端部に供給する。プラズマ処理装置１では、制御部１５がインピーダンス調整部１１の上記可変コンデンサの容量を変更することにより、アンテナ８に高周波電力が効率的に供給されるように制御する。
　また、本実施形態１では、電源９、インピーダンス調整部１０、およびインピーダンス調整部１１はアンテナ８毎に設けられており、制御部１５は、アンテナ８毎の電源９の制御を行うことにより、各アンテナ８で発生させるプラズマの生成制御を実行し得る。これにより、本実施形態１では、制御部１５は、アンテナ８をより適切に動作させることができ、アンテナ収容空間ＡＫでのプラズマの発生を確実に抑制可能となる。この結果、本実施形態１では、アンテナ８の損傷等の発生をより確実に抑えることができる。
　また、筐体２では、第１の開口部２ｂの内部にアンテナカバー５を取り付けることによって、当該筐体２の内部空間が画定されてプラズマ生成領域ＨＡが筐体本体２ａの内部に形成される。このプラズマ生成領域ＨＡの内部には、ステージ６および当該ステージ６に支持された被処理基板Ｈ１が配置されるようになっており、プラズマ生成領域ＨＡが上記処理室を実質的に構成している。換言すれば、筐体２では、アンテナカバー５により、プラズマ生成領域ＨＡと上記プラズマ非生成領域とが互いに区切られている。
　さらに、筐体２では、フランジ３および真空カバー４がそれぞれ筐体本体２ａおよびフランジ３に気密に取り付けられることにより、上記処理室を含んだ真空容器を構成している。つまり、図１に示すように、筐体２では、真空ポンプＰＯが筐体本体２ａに連結されており、制御部１５が真空ポンプＰＯの制御を行うことにより、プラズマ生成領域ＨＡの内部は少なくともプラズマ処理の際に所定の真空度とされる。
　具体的にいえば、筐体２では、真空ポンプＰＯを用いて排気することにより、プラズマ生成領域ＨＡ内が減圧されるとともに、アンテナ収容空間ＡＫも減圧される。これは、アンテナカバー５と筐体２とが互いに接する部分は真空シールされておらず、隙間を介してプラズマ生成領域ＨＡとアンテナ収容空間ＡＫとは互いに連通しているためである。アンテナ収容空間ＡＫは、プラズマ生成領域ＨＡと比べると狭く、プラズマの生成および維持が困難な領域（プラズマ非生成領域）となっており、アンテナ８に通電してプラズマ生成領域ＨＡにプラズマを発生させている状態において、アンテナ収容空間ＡＫの気圧は、プラズマ生成領域ＨＡと同等の、例えば１Ｐａ～１００Ｐａであってよい。なお、図１に示すように、筐体２およびステージ６は、各々電気的に接地されている。
　また、筐体２には、プラズマ生成領域ＨＡの内部での圧力（真空度）を検知する第１圧力計Ｐ１（後掲の図９）が設けられており、制御部１５は、第１圧力計Ｐ１の検知結果を用いて、プラズマ生成領域ＨＡの内部の真空度の制御を行う。
　また、筐体２には、ステージ６の温度を検出する温度センサが設けられており（図示せず）、当該温度センサの検出結果は、制御部１５に出力される。そして、制御部１５は、入力した温度センサの検出結果を用いたフィードバック制御を行うことにより、上記プラズマ処理中に、ステージ６を予め定められた設定温度となるように制御する。
　また、筐体２には、上記所定のプラズマ処理に対応した、上記皮膜の成膜用ガスを含んだ処理ガスを筐体２のプラズマ生成領域ＨＡ（処理室）の内部に導入する処理ガス供給部を備えており（後掲の図９参照）、処理ガスの雰囲気下で当該プラズマ処理が行われるようになっている。なお、処理ガスは、例えば、アルゴン、水素、窒素、シラン、または酸素である。
　＜制御部１５＞
　制御部１５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を含み、情報処理に応じてプラズマ処理装置１の各部の制御を行う機能ブロックである。具体的には、制御部１５は、プラズマ生成領域ＨＡにおける被処理基板Ｈ１のプラズマ処理について、所定の制御処理を実行する。
　以上のように構成された本実施形態１のプラズマ処理装置１は、第１の開口部２ｂが設けられた筐体２と、第１の開口部２ｂに脱着可能に取り付けられ、当該第１の開口部２ｂを閉塞する真空カバー４とを備えている。また、プラズマ処理装置１は、第１の開口部２ｂの内部にて支持される、誘電性を有するアンテナカバー５と、少なくとも真空カバー４およびアンテナカバー５によって囲まれて形成されるアンテナ収容空間ＡＫに配され、誘導結合性のプラズマを発生させるためのアンテナ８とを備えている。さらに、プラズマ処理装置１では、アンテナカバー５は真空カバー４側に開口するとともに、アンテナ収容空間ＡＫの一部を構成するカバー開口部５ｃが形成され、かつ、第１の開口部２ｂから取り外し可能となっている。
　以上の構成により、本実施形態１では、アンテナカバー５を設けた場合でも、メンテナンス性を向上させることができるプラズマ処理装置１を構成することができる。具体的にいえば、本実施形態１では、真空カバー４およびアンテナカバー５は筐体２に対してその第１の開口部２ｂ側から自在に取り出すことができる。この結果、本実施形態１では、プラズマ処理装置１のメンテナンス作業を実施するときに、真空カバー４およびアンテナカバー５を筐体２から容易に取り除くことができ、当該メンテナンス作業に手間および時間を要する可能性を大幅に低減することができる。
　また、本実施形態１では、アンテナカバー５はアンテナ８の形状に一致するように形成されたアンテナ収容部５ａと、アンテナ収容空間ＡＫの一部を構成するカバー開口部５ｃとを備えている。これにより、本実施形態１では、ステージ６上の被処理基板Ｈ１に対して、アンテナ８を近接して配置することを容易に行うことが可能となる。この結果、本実施形態１では、被処理基板Ｈ１に対するプラズマ処理を効率よく実行することができる。
　また、本実施形態１では、図２に示されるように、アンテナ８はアンテナカバー５のアンテナ収容部５ａによって被処理基板Ｈ１側に突出するように筐体２の内部に配置されている。このため、本実施形態１では、アンテナ８の円周方向で考えたとき、当該アンテナ８からのプラズマの発生領域を１８０度よりも大きくできる。つまり、図２において、アンテナ８の直径よりも上側部分からもプラズマ処理に用いられるプラズマを被処理基板Ｈ１に付与することができる。この結果、本実施形態１では、プラズマ処理に用いられるプラズマを効率よく発生させることができる。
　また、本実施形態１では、図１に示すように、アンテナ８の長手方向の一方の端部および他方の端部がアンテナカバー５のアンテナ収容部５ａによって保持された状態で筐体２の内部に配置されている。このため、本実施形態１では、アンテナ８の長手方向の一方の端部および他方の端部からプラズマ処理に用いられるプラズマを被処理基板Ｈ１に付与することができる。この結果、本実施形態１では、一方の端部および他方の端部からのプラズマの密度低下を抑えることができ、アンテナ８の長手方向のプラズマ密度の均一性を向上させることができる。
　また、本実施形態１のプラズマ処理装置１では、筐体２の第１の開口部２ｂ側には、アンテナカバー５を取り外し可能に支持するフランジ３が設けられている。これにより、本実施形態１では、アンテナカバー５を容易に筐体２に設けることができる。さらに、本実施形態１では、真空カバー４、アンテナカバー５、およびアンテナ８などを筐体２から容易に取り外すことが可能となって、メンテナンス性に優れたプラズマ処理装置１を容易に構成することができる。
　また、本実施形態１のプラズマ処理装置１では、アンテナカバー５がプラズマ生成領域ＨＡとプラズマ非生成領域（アンテナ収容空間ＡＫ）とを互いに区切っている。これにより、本実施形態１では、異常放電の発生またはプラズマの発生によってアンテナ８等が損傷して、パーティクルなどの汚染物質がアンテナ収容空間ＡＫに生じたとしても、汚染物質のプラズマ生成領域ＨＡ側への侵入をアンテナカバー５によって大幅に抑制することができ、汚染物質による被処理基板Ｈ１の品質低下の発生する可能性を極力低減することができる。
　また、本実施形態１では、アンテナ８毎に、真空カバー４およびアンテナカバー５が設けられているので、アンテナ８単位に、設置作業、交換作業、およびメンテナンス作業等を行うことが可能となる。この結果、本実施形態１では、取り扱いが容易な作業性に優れたプラズマ処理装置１を簡単に構成することができる。
　また、本実施形態１では、ネジ止めを用いていた上記従来例と異なり、アンテナカバー５はネジ止め等を行うことなく、筐体２の内部に設置することができる。この結果、本実施形態１では、プラズマ生成領域ＨＡ（処理室）の内部を所定の真空度の真空環境下にしたときでも、上記従来例と異なり、ネジ止めの箇所を起点とする割れまたは変形などがアンテナカバー５に生じる可能性を大幅に低減することができる。
　（検証試験の試験結果）
　ここで、図３を用いて本実施形態１のプラズマ処理装置１での試験結果の一例について具体的に説明する。図３は、上記プラズマ処理装置１での試験結果の一例を説明する図である。
　検証試験では、本実施形態１に係るプラズマ処理装置１を用いて、下記の試験条件により、被処理基板Ｈ１としてのシリコン基板上にＳｉＯ２膜を成膜する成膜処理を行った。つまり、試験条件として、ステージ６の温度２９０℃、シラン（ＳｉＨ４）および酸素流量をそれぞれ３００ｓｃｃｍおよび４００ｓｃｃｍに設定した。また、処理室内の圧力を２．７Ｐａ、１３．５６ＭＨｚの電源９（高周波電源）のパワーを１．１ｋＷ（アンテナ本数：４本）に設定した。設置した４本のアンテナ８の並び方向（以下、「アンテナ並び方向」と称する）におけるピッチは１００ｍｍであった。４本の各アンテナ８の両端部で測定したアンテナ電流値のばらつきは±４．４％であった。
　プラズマ処理装置１によって成膜されたＳｉＯ２膜について、アンテナ並び方向における、成膜速度および屈折率の分布を測定した。具体的には、４本のアンテナ８のうちの隣り合う２本のアンテナ８間の下方に位置するＳｉＯ２膜について測定を行った。２本のアンテナ８間の中央位置と、当該中央位置からアンテナ並び方向に２０ｍｍ間隔の４箇所と、の計５箇所についてＳｉＯ２膜の成膜速度および屈折率を求めた結果を図３に示す。図３では、グラフ横軸における０ｍｍの位置は、２本のアンテナ８間の中央位置である。
　図３に実線および点線にてそれぞれ示すように、ＳｉＯ２膜の成膜速度および屈折率ともに極めて高い均一性が得られた。また、成膜されたＳｉＯ２膜は、波長６３２．８ｎｍの光の屈折率が約１．４５６となっており、このことから、熱酸化シリコン膜に近い良好なＳｉＯ２膜が得られることが確かめられた。なお、ＳｉＯ２膜の評価は、φ４インチ（直径１００ｍｍ）のシリコン基板上に成膜し、分光エリプソメトリ―を用いて行った。
　〔実施形態２〕
　本開示の実施形態２について、図４を用いて具体的に説明する。図４は、本開示の実施形態２に係るプラズマ処理装置１の構成を説明する図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
　本実施形態２と上記実施形態１との主な相違点は、プラズマの発生を抑制する抑制誘電体１４をアンテナ収容空間ＡＫに設けた点である。
　図４に示すように、本実施形態２のプラズマ処理装置１では、抑制誘電体１４が真空カバー４の第１の開口部２ｂ側の表面に設置されている。抑制誘電体１４は、例えば、アルミナなどの誘電材料を用いて構成されており、アンテナ収容空間ＡＫの大きさを小さくするように構成されている。これにより、本実施形態２のプラズマ処理装置１では、当該アンテナ収容空間ＡＫの内部にプラズマが発生するのを極力抑えるようになっている。
　また、本実施形態２のプラズマ処理装置１では、真空カバー保護用誘電体１６Ａおよび１６Ｂが真空カバー４の第１の開口部２ｂ側の表面とアンテナカバー５のカバー支持部５ｂとの間に設けられている。真空カバー保護用誘電体１６Ａおよび１６Ｂは、例えば、アルミナなどの誘電材料を用いて構成されており、アンテナ８がプラズマを発生したときに、当該プラズマによって真空カバー４にダメージが発生するのを抑制するようになっている。同様に、抑制誘電体１４は、アンテナ８からのプラズマによって真空カバー４にダメージが発生するのを抑制するようになっている。
　以上の構成により、本実施形態２のプラズマ処理装置１は、実施形態１のものと同様な効果を奏する。
　また、本実施形態２のプラズマ処理装置１では、抑制誘電体１４と真空カバー保護用誘電体１６Ａおよび１６Ｂとにより、金属製の真空カバー４の筐体２の内部側表面を覆っているので、アンテナ収容空間ＡＫでのプラズマ生成を抑制することができ、アンテナ８および真空カバー４の損傷等の発生を抑えることができる。
　〔実施形態３〕
　本開示の実施形態３について、図５および図６を用いて具体的に説明する。図５は、本開示の実施形態３に係るプラズマ処理装置１の構成を説明する図である。図６は、図５のＶ－Ｖ線断面図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。また、図５では、電源９、インピーダンス調整部１０、インピーダンス調整部１１、チラー１２、および制御部１５の図示は省略している。
　本実施形態３と上記実施形態１との主な相違点は、筐体２に対して真空カバー４を取り外し可能に支持する支持台１６を設けた点である。
　図５および図６に示すように、本実施形態３のプラズマ処理装置１では、支持台１６が真空カバー４とフランジ３との間に設けられている。この支持台１６は、筐体２に対して真空カバー４を取り外し可能に支持する。また、アンテナカバー５は、支持台１６を介在させてフランジ３に支持されている。
　以上の構成により、本実施形態３のプラズマ処理装置１は、実施形態１のものと同様な効果を奏する。
　また、本実施形態３のプラズマ処理装置１では、筐体２から、アンテナカバー５と一体でアンテナ８および真空カバー４を取り外せることができる。この結果、本実施形態３では、プラズマ処理装置１のメンテナンス性をさらに向上させることができる。
　また、本実施形態３では、アンテナカバー５に対する、支持台１６の支持高さを部分的に調整して、調整した支持台１６に合わせて、アンテナ８を真空カバー４に取り付けることができる。これにより、本実施形態３では、アンテナカバー５、ひいては被処理基板Ｈ１に対する、アンテナ８の高さ調整およびその長手方向の傾き調整を容易に行うことができる。この結果、本実施形態３では、高精度なプラズマ処理を実行することができるプラズマ処理装置１を容易に構成することができる。
　〔実施形態４〕
　本開示の実施形態４について、図７および図８を用いて具体的に説明する。図７は、本開示の実施形態４に係るプラズマ処理装置１の構成を説明する図である。図８は、図７のＶII－ＶII線断面図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。また、図７では、真空ポンプＰＯの図示は省略している。
　本実施形態４と上記実施形態１との主な相違点は、アンテナ収容空間ＡＫを所定の真空度に保つよう構成した点である。
　図７および図８に示すように、本実施形態４のプラズマ処理装置１では、真空カバー４は、カバー本体４ａと、当該カバー本体４ａに設けられた連結孔４ｂとを備えている。連結孔４ｂには、配管Ｈ０１（図８）、バルブＶ０（図８）、配管Ｈ０２（図８）、および配管Ｈ０２に接続された第２真空ポンプ１７Ｂ（後掲の図９）が順次気密に取り付けられている。
　また、本実施形態４のプラズマ処理装置１では、真空カバー４およびアンテナカバー５は、各々筐体２に気密に取り付けられ、アンテナ８は、真空カバー４に気密に取り付けられている。なお、ここでいう気密に取り付けられているとは、所定の真空度で圧力状態を維持した状態で互いに取り付けられていることである。
　そして、本実施形態４のプラズマ処理装置１では、制御部１５が第２真空ポンプ１７Ｂの制御を行うことにより、図８に矢印Ｓ２にて示すように、４つのアンテナ収容空間ＡＫから配管Ｈ０１、バルブＶ０、および配管Ｈ０２を介して排気が行われる。また、本実施形態４のプラズマ処理装置１では、制御部１５が真空ポンプＰＯの制御を行うことにより、図７に矢印Ｓ１にて示すように、プラズマ生成領域ＨＡ（処理室）の内部からの排気が行われる。
　以上の構成により、本実施形態４のプラズマ処理装置１は、実施形態１のものと同様な効果を奏する。
　また、本実施形態４のプラズマ処理装置１では、アンテナ収容空間ＡＫに接続された第２真空ポンプ１７Ｂを備えているので、アンテナ収容空間ＡＫを容易に所定の真空度とすることができる。この結果、本実施形態４では、アンテナ収容空間ＡＫでのプラズマの発生を確実に抑えることができる。
　また、本実施形態４のプラズマ処理装置１では、真空カバー４およびアンテナカバー５は、各々筐体２に気密に取り付けられ、アンテナ８は、真空カバー４に気密に取り付けられている。これにより、本実施形態４では、アンテナ収容空間ＡＫでの所定の真空度を容易に維持することができる。
　さらに、本実施形態４のプラズマ処理装置１では、アンテナ８による、プラズマ発生の電力効率を高めるために、アンテナカバー５を薄くした場合でも、当該アンテナカバー５の破損等の発生を抑制することができる。つまり、本実施形態４では、上記実施形態１と異なり、アンテナ収容空間ＡＫの内部を所定の真空度に減圧しているので、アンテナカバー５に作用する圧力差、つまり、プラズマ生成領域ＨＡ（処理室）の圧力とアンテナ収容空間ＡＫ（プラズマ非生成領域）との圧力差を小さくすることができるからである。
　〔実施形態５〕
　本開示の実施形態５について、図９を用いて具体的に説明する。図９は、本開示の実施形態５に係るプラズマ処理装置１の構成を説明する図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。また、図９では、電源９、インピーダンス調整部１０、インピーダンス調整部１１、チラー１２、および制御部１５の図示は省略している。さらに、図９では、上記処理ガスの移動方向について矢印を用いて示している。
　本実施形態５と上記実施形態１との主な相違点は、アンテナ収容空間ＡＫの圧力を検知する圧力計としての第２圧力計Ｐ２を設けた点である。
　図９に示すように、本実施形態５のプラズマ処理装置１では、連結孔２ｃが筐体本体２ａに設けられている。この連結孔２ｃには、配管Ｈ１３、バルブＶ１３、配管Ｈ１Ｂ、配管Ｈ１１、バルブＶ１１、および配管Ｈ１０が順次気密に取り付けられている。これらの連結孔２ｃ、配管Ｈ１３、バルブＶ１３、配管Ｈ１Ｂ、配管Ｈ１１、バルブＶ１１、および配管Ｈ１０は、プラズマ生成領域ＨＡ（処理室）の内部に処理ガスを導入する処理ガス供給部を構成している。さらに、この処理ガス供給部は、配管Ｈ１０に気密に取り付けられた処理ガス供給源を備えている。そして、この処理ガス供給部は、上述したように、処理ガス供給源からの所定の処理ガスをプラズマ生成領域ＨＡの内部に導入して、プラズマ生成領域ＨＡの内部を当該処理ガスの雰囲気下とする。
　また、本実施形態５のプラズマ処理装置１では、配管Ｈ１１に対して、配管Ｈ１１Ａ、バルブＶ１２、および配管Ｈ１２が順次気密に取り付けられている。また、配管Ｈ１２は、真空カバー４のカバー本体４ａに設けられた連結孔４ｃに気密に取り付けられており、上記処理ガス供給部によって上記処理ガスがアンテナ収容空間ＡＫの内部にも導入されるように構成されている。
　また、本実施形態５のプラズマ処理装置１では、真空カバー４のカバー本体４ａに設けられた連結孔４ｂに対して、配管Ｈ０１、配管Ｈ１Ａ、バルブＶ２、配管Ｈ２、および第２真空ポンプ１７Ｂが順次気密に取り付けられている。また、配管Ｈ０１には、配管Ｈ１Ｂ、バルブＶ１、および配管Ｈ３が順次気密に取り付けられている。配管Ｈ３は、後述の配管Ｈ４と配管Ｈ５との連結点に気密に取り付けられている。なお、第２真空ポンプ１７Ｂは、真空ポンプの一例である。
　また、本実施形態５のプラズマ処理装置１では、第２圧力計Ｐ２が真空カバー４のカバー本体４ａに気密に取り付けられている。そして、本実施形態５のプラズマ処理装置１では、制御部１５は、第２圧力計Ｐ２の検知結果を用いて、所定の制御処理を実行する。つまり、制御部１５は、第２圧力計Ｐ２の検知結果を用いて、バルブＶ１１、バルブＶ１２、バルブＶ１、バルブＶ２、および第２真空ポンプ１７Ｂ等の制御を行うことにより、アンテナ収容空間ＡＫの内部の真空度の制御を行う（詳細は後述。）。
　また、本実施形態５のプラズマ処理装置１では、連結孔２ｄが筐体本体２ａに設けられている。この連結孔２ｄには、圧力調整バルブＶ５、配管Ｈ４、配管Ｈ５、バルブＶ３、配管Ｈ６、および第１真空ポンプ１７Ａが順次気密に取り付けられている。また、バルブＶ３には、配管Ｈ７および配管Ｈ８を介してバルブＶ４が並列的に気密に取り付けられている。なお、第１真空ポンプ１７Ａは、図１に示した真空ポンプＰＯに相当する。
　また、本実施形態５のプラズマ処理装置１では、第１圧力計Ｐ１が筐体２の筐体本体２ａに気密に取り付けられている。そして、本実施形態５のプラズマ処理装置１では、制御部１５は、第１圧力計Ｐ１の検知結果を用いて、所定の制御処理を実行する。つまり、制御部１５は、第１圧力計Ｐ１の検知結果を用いて、バルブＶ１１、バルブＶ１３、圧力調整バルブＶ５、バルブＶ３、バルブＶ４、および第１真空ポンプ１７Ａ等の制御を行うことにより、プラズマ生成領域ＨＡの内部の真空度の制御を行う（詳細は後述。）。
　＜動作例＞
　次に、図１０から図１２も参照して、本実施形態５のプラズマ処理装置１の動作例について具体的に説明する。図１０は、図９に示したプラズマ処理装置１の動作例を示すフローチャートである。図１１は、図９に示したプラズマ処理装置１の別の動作例を示すフローチャートである。図１２は、図９に示したプラズマ処理装置１の別の動作例を示すフローチャートである。
　＜真空排気＞
　まず、図１０を用いて、本実施形態５のプラズマ処理装置１での真空排気の動作例について具体的に説明する。なお、以下の説明では、プラズマ生成領域ＨＡおよびアンテナ収容空間ＡＫを大気圧の状態から各々所定の真空度とする動作について主に説明する。
　図１０のステップＳ１に示すように、制御部１５は、プラズマ生成領域ＨＡおよびアンテナ収容空間ＡＫについて真空排気を行う指示をユーザから受領すると、バルブＶ１、バルブＶ２、バルブＶ３を閉状態とする。
　続いて、制御部１５は、第１真空ポンプ１７Ａおよび第２真空ポンプ１７Ｂを起動させる（ステップＳ２）。その後、制御部１５は、バルブＶ１および圧力調整バルブＶ５を開状態とする（ステップＳ３）。
　次に、制御部１５は、スロー排気用のバルブＶ４を開状態とする（ステップＳ４）。本実施形態５のプラズマ処理装置１では、上記のようにバルブＶ４をバルブＶ３よりも先に開状態とすることにより、プラズマ生成領域ＨＡ（処理室）の内部およびアンテナ収容空間ＡＫの内部において、大気圧からの排気をスロー排気から開始させることができる。この結果、本実施形態５では、処理室の急激な減圧によって、処理室内の気体が冷却される可能性を低減することができる。従って、本実施形態５では、冷却された気体に含まれる水蒸気が水になり、筐体本体２ａの内壁面に付着することを抑えることができる。
　さらに、本実施形態５のプラズマ処理装置１では、プラズマ生成領域ＨＡとアンテナ収容空間ＡＫとの圧力差が大きくなるのを抑制しつつ、これらプラズマ生成領域ＨＡの内部の圧力およびアンテナ収容空間ＡＫの内部の圧力が同等の圧力値になるように徐々に減圧することができる。この結果、本実施形態５では、上記圧力差に起因するアンテナカバー５の破損等の発生を確実に抑えることができる。
　続いて、図１０のステップＳ５に示すように、制御部１５は、第１圧力計Ｐ１の検知結果と第２圧力計Ｐ２の検知結果との差の絶対値が、所定の設定値１（例えば、１ｋＰａ）よりも小さいか否かについて判別する。制御部１５は、上記差の絶対値が設定値１よりも小さいことを判別すると（ステップＳ５でＹＥＳ）、ステップＳ８に進む。また、この設定値１は、アンテナカバー５が上記圧力差に起因して破損等を生じない値が決定されて、制御部１５に設定されている。
　一方、制御部１５は、上記差の絶対値が設定値１以上であることを判別すると（ステップＳ５でＮＯ）、制御部１５は、プラズマ処理装置１に異常が発生していると判断して、バルブＶ１およびバルブＶ４を閉状態にする（ステップＳ６）。続いて、制御部１５は、プラズマ処理装置１に設けられた表示部や音声出力部などの報知部に対して、異常が発生したことを報知させる（ステップＳ７）。この異常報知が行われることにより、本実施形態５のプラズマ処理装置１では、ユーザは、例えば、マニュアル操作を行うことにより、上記処理室内を大気圧等の所定圧力にした後、再度の真空排気の開始またはメンテナンス作業の開始を実施し得る。
　また、図１０のステップＳ８に示すように、制御部１５は、第１圧力計Ｐ１の検知結果および第２圧力計Ｐ２の検知結果が、ともに所定の設定値２（例えば、１～１０ｋＰａ）よりも小さいか否かについて判別する。制御部１５は、第１圧力計Ｐ１の検知結果および第２圧力計Ｐ２の検知結果がともに設定値２以上であることを判別すると（ステップＳ８でＮＯ）、制御部１５は、待機状態とする。
　一方、制御部１５は、第１圧力計Ｐ１の検知結果および第２圧力計Ｐ２の検知結果がともに設定値２よりも小さいことを判別すると（ステップＳ８でＹＥＳ）、制御部１５は、バルブＶ３を開状態とする（ステップＳ９）。これにより、本実施形態５のプラズマ処理装置１では、プラズマ生成領域ＨＡの内部と第１真空ポンプ１７Ａとのコンダクタンスを大きくすることができ、バルブＶ４を用いたスロー排気よりも大きな排気速度でプラズマ生成領域ＨＡの内部の排気を行うことができ、プラズマ生成領域ＨＡの内部をより短時間で低圧な圧力にすることができる。
　続いて、図１０のステップＳ１０に示すように、制御部１５は、バルブＶ４を閉状態とする。その後、制御部１５は、第１圧力計Ｐ１の検知結果および第２圧力計Ｐ２の検知結果が、ともに所定の設定値３（例えば、１００Ｐａ）よりも小さいか否かについて判別する（ステップＳ１１）。制御部１５は、第１圧力計Ｐ１の検知結果および第２圧力計Ｐ２の検知結果がともに設定値３以上であることを判別すると（ステップＳ１１でＮＯ）、制御部１５は、待機状態とする。
　一方、制御部１５は、第１圧力計Ｐ１の検知結果および第２圧力計Ｐ２の検知結果がともに設定値３よりも小さいことを判別すると（ステップＳ１１でＹＥＳ）、制御部１５は、バルブＶ１を閉状態とする（ステップＳ１２）。次に、制御部１５は、バルブＶ２を開状態として（ステップＳ１３）、処理を終了する。
　＜プラズマ処理＞
　次に、図１１を用いて、本実施形態５のプラズマ処理装置１でのプラズマ処理の動作例について具体的に説明する。
　図１１のステップＳ２１に示すように、制御部１５は、プラズマ処理の開始の指示をユーザから受領すると、上記処理ガス供給部を動作させることにより、その処理ガス供給源からの所定の処理ガスをプラズマ生成領域ＨＡの内部およびアンテナ収容空間ＡＫの内部への導入を始めさせる。
　続いて、制御部１５は、第２圧力計Ｐ２の検知結果が所定の設定値４（例えば、０．１Ｐａ）よりも小さいか否かについて判別する（ステップＳ２２）。制御部１５は、第２圧力計Ｐ２の検知結果が設定値４以上であることを判別すると（ステップＳ２２でＮＯ）、制御部１５は、待機状態とする。
　一方、制御部１５は、第２圧力計Ｐ２の検知結果が設定値４よりも小さいことを判別すると（ステップＳ２２でＹＥＳ）、制御部１５は、アンテナ収容空間ＡＫの内部において、プラズマが生成および維持されにくい状態であると判断する。そして、制御部１５は、プラズマ生成領域ＨＡ（処理室）の内部の圧力の調整を行う（ステップＳ２３）。
　続いて、図１１のステップＳ２４に示すように、制御部１５は、第１圧力計Ｐ１の検知結果が所定の設定値５（例えば、１～２０Ｐａ）よりも小さいか否かについて判別する（ステップＳ２４）。制御部１５は、第１圧力計Ｐ１の検知結果が設定値５以上であることを判別すると（ステップＳ２４でＮＯ）、制御部１５は、待機状態とする。
　一方、制御部１５は、第１圧力計Ｐ１の検知結果が設定値５よりも小さいことを判別すると（ステップＳ２４でＹＥＳ）、制御部１５は、プラズマ生成領域ＨＡの内部で安定したプラズマ処理を実行可能と判断して、電源９をオン状態として高周波電力をアンテナ８に供給させる（ステップＳ２５）。これにより、プラズマ生成領域ＨＡの内部では、被処理基板Ｈ１に対する所定のプラズマ処理が開始される。
　続いて、図１１のステップＳ２６に示すように、制御部１５は、プラズマ処理について予め設定された設定時間が経過したか否かについて判別する。制御部１５は、プラズマ処理の経過時間が設定時間を経過していないことを判別すると（ステップＳ２６でＮＯ）、制御部１５は、当該プラズマ処理を継続して実行する。
　一方、制御部１５は、プラズマ処理の経過時間が設定時間を経過したことを判別すると（ステップＳ２６でＹＥＳ）、制御部１５は、当該プラズマ処理が完了したと判断して、電源９をオン状態とし、圧力調整バルブＶ５を全開状態とし、上記処理ガス供給部の動作を停止させる（ステップＳ２７）。
　＜大気圧開放＞
　次に、図１２を用いて、本実施形態５のプラズマ処理装置１での大気圧に開放する大気圧開放処理の動作例について具体的に説明する。なお、以下の説明では、上記処理ガス供給部の動作を主に説明する。
　図１２のステップＳ３１に示すように、制御部１５は、プラズマ生成領域ＨＡの内部の圧力およびアンテナ収容空間ＡＫの内部の圧力の大気圧開放処理の指示をユーザから受領すると、バルブＶ１１を閉状態とする。続いて、制御部１５は、バルブＶ１２およびバルブＶ１３を開状態とする(ステップＳ３２)。
　次に、制御部１５は、バルブＶ１１を開状態とする（ステップＳ３３）。その後、制御部１５は、第１圧力計Ｐ１の検知結果と第２圧力計Ｐ２の検知結果との差の絶対値が、例えば、上記設定値１（例えば、１ｋＰａ）よりも小さいか否かについて判別する（ステップＳ３４）。制御部１５は、上記差の絶対値が設定値１よりも小さいことを判別すると（ステップＳ３４でＹＥＳ）、ステップＳ３７に進む。このように、本実施形態５のプラズマ処理装置１では、ステップＳ３４において、上記設定値１をしきい値に用いることにより、アンテナカバー５が上記圧力差に起因して破損等を生じる可能性を大幅に低減できるようになっている。
　一方、制御部１５は、上記差の絶対値が設定値１以上であることを判別すると（ステップＳ３４でＮＯ）、制御部１５は、プラズマ処理装置１に異常が発生していると判断して、バルブＶ１１、バルブＶ１２、およびバルブＶ１３を閉状態にする（ステップＳ３５）。続いて、制御部１５は、プラズマ処理装置１に設けられた表示部や音声出力部などの報知部に対して、異常が発生したことを報知させる（ステップＳ３６）。この異常報知が行われることにより、本実施形態５のプラズマ処理装置１では、ユーザは、例えば、マニュアル操作を行うことにより、上記処理室内を大気圧等の所定圧力にした後、再度の真空排気の開始またはメンテナンス作業の開始を実施し得る。
　また、図１２のステップＳ３７に示すように、制御部１５は、第１圧力計Ｐ１の検知結果および第２圧力計Ｐ２の検知結果が、ともに所定の設定値６（例えば、大気圧；１０１．３ｋＰａ）よりも大きいか否かについて判別する。制御部１５は、第１圧力計Ｐ１の検知結果および第２圧力計Ｐ２の検知結果がともに設定値６以下であることを判別すると（ステップＳ３７でＮＯ）、制御部１５は、ステップＳ３４に進む。
　一方、制御部１５は、第１圧力計Ｐ１の検知結果および第２圧力計Ｐ２の検知結果がともに設定値６よりも大きいことを判別すると（ステップＳ３７でＹＥＳ）、制御部１５は、大気圧開放処理が完了したと判断して、バルブＶ１１、バルブＶ１２、およびバルブＶ１３を閉状態にする（ステップＳ３８）。
　以上の構成により、本実施形態５のプラズマ処理装置１は、実施形態１のものと同様な効果を奏する。
　また、本実施形態５のプラズマ処理装置１では、第２真空ポンプ１７Ｂがアンテナ収容空間ＡＫに接続されているので、アンテナ収容空間ＡＫを容易に所定の真空度とすることができ、アンテナ収容空間ＡＫでのプラズマの発生を確実に抑えることができる。
　また、本実施形態５のプラズマ処理装置１では、制御部１５が第２圧力計Ｐ２の検知結果を用いて、所定の制御処理を実行するので、アンテナ収容空間ＡＫの圧力制御をより適切に行うことができ、プラズマ処理装置１を適切に動作させることができる。
　〔変形例１〕
　本開示の変形例１について、図１３を用いて具体的に説明する。図１３は、変形例１に係るプラズマ処理装置１でのアンテナ８１～８４の具体的な配線を説明する図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
　本変形例１と上記実施形態１との主な相違点は、２つの電源９Ａおよび９Ｂなどを用いて、４つのアンテナ８１、８２、８３、および８４を動作させる点である。
　図１３に示すように、本変形例１のプラズマ処理装置１では、電源９Ａには、２つのアンテナ８１および８２の各一端がインピーダンス調整部１０Ａを介して並列に接続されている。アンテナ８１および８２の他端は、それぞれインピーダンス調整部１１Ａおよび１１Ｂに接続されている。電源９Ｂには、２つのアンテナ８３および８４の各一端がインピーダンス調整部１０Ｂを介して並列に接続されている。アンテナ８３および８４の他端は、それぞれインピーダンス調整部１１Ｃおよび１１Ｄに接続されている。そして、本変形例１のプラズマ処理装置１では、制御部１５がインピーダンス調整部１１Ａ～１１Ｄの各可変コンデンサの容量を変更することにより、アンテナ８１～８４に高周波電力が効率的に供給されるように制御する。
　以上の構成により、本変形例１のプラズマ処理装置１では、上記実施形態１のものと同様な効果を奏する。
　〔変形例２〕
　本開示の変形例２について、図１４を用いて具体的に説明する。図１４は、変形例２に係るプラズマ処理装置１でのアンテナ８１～８４の具体的な配線を説明する図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
　本変形例２と上記実施形態１との主な相違点は、２つの電源９Ａおよび９Ｂとインピーダンス調整部１１Ｅおよび１１Ｄなどを用いて、４つのアンテナ８１、８２、８３、および８４を動作させる点である。
　図１４に示すように、本変形例２のプラズマ処理装置１では、電源９Ａには、アンテナ８１の一端がインピーダンス調整部１０Ａを介して接続されている。アンテナ８１の他端には、インピーダンス調整部１１Ｅを介してアンテナ８２の一端が接続されている。アンテナ８２の他端は、接地されている。電源９Ｂには、アンテナ８３の一端がインピーダンス調整部１０Ｂを介して接続されている。アンテナ８３の他端には、インピーダンス調整部１１Ｆを介してアンテナ８４の一端が接続されている。アンテナ８４の他端は、接地されている。そして、本変形例２のプラズマ処理装置１では、制御部１５がインピーダンス調整部１１Ｅおよび１１Ｆの各可変コンデンサの容量を変更することにより、アンテナ８１～８４に高周波電力が効率的に供給されるように制御する。
　以上の構成により、本変形例２のプラズマ処理装置１では、上記実施形態１のものと同様な効果を奏する。
　〔変形例３〕
　本開示の変形例３について、図１５を用いて具体的に説明する。図１５は、変形例３に係るプラズマ処理装置１でのアンテナ８１～８４の具体的な配線を説明する図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
　本変形例３と上記実施形態１との主な相違点は、電源９とインピーダンス調整部１１Ｇおよび１１Ｈなどを用いて、４つのアンテナ８１、８２、８３、および８４を動作させる点である。
　図１５に示すように、本変形例３のプラズマ処理装置１では、電源９には、アンテナ８１の一端がインピーダンス調整部１０を介して接続されている。アンテナ８１の他端には、インピーダンス調整部１１Ｇを介してアンテナ８２の一端が接続されている。アンテナ８２の他端は、接地されている。インピーダンス調整部１０には、アンテナ８３の一端が接続されている。アンテナ８３の他端には、インピーダンス調整部１１Ｈを介してアンテナ８４の一端が接続されている。アンテナ８４の他端は、接地されている。そして、本変形例３のプラズマ処理装置１では、制御部１５がインピーダンス調整部１１Ｇおよび１１Ｈの各可変コンデンサの容量を変更することにより、アンテナ８１～８４に高周波電力が効率的に供給されるように制御する。
　以上の構成により、本変形例３のプラズマ処理装置１では、上記実施形態１のものと同様な効果を奏する。
　〔実施形態６〕
　本開示の実施形態６について、図１６および図１７を用いて具体的に説明する。図１６は、本開示の実施形態６に係るプラズマ処理装置１の構成を説明する図である。図１７は、図１６のＸＶII－ＸＶII線断面図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
　本実施形態６と上記実施形態１との主な相違点は、アンテナカバー５を真空カバー４に直接的に固定した点である。
　図１６および図１７に示すように、本実施形態６のプラズマ処理装置１では、アンテナカバー５が真空カバー４よりも筐体２の内側で真空カバー４に固定されている。具体的にいえば、カバー支持部５ｂが、例えば、図示しないネジ等を用いて真空カバー４の内側表面に固定されることにより、アンテナカバー４が、真空カバー４に直接的に取り付けられる。
　また、本実施形態６では、図１７に示すように、筐体２（筐体本体２ａ）の上端面には、複数の開口部を有するフランジ３３が気密に取り付けられている。本実施形態６では、筐体本体２ａにフランジ３３が取り付けられた状態において、フランジ３３の開口部は、上記処理室の内部と外部とを連通する第１の開口部２ｂに含まれる。換言すれば、筐体２の上端面において、フランジ３３および真空カバー４が取り付けられた場合、筐体２に脱着可能に取り付けられる真空カバー４は、フランジ３３とともに、第１の開口部２ｂを閉塞している。
　フランジ３３は、図１７に示すように、例えば、５つのフランジ部材３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅを備えており、真空カバー４を筐体２に取り付けるためのスペーサーとして機能している。換言すれば、これらの各フランジ部材３３ａ～３３ｅは、真空カバー４が取り付けられる段差部が形成された板材を用いて構成されている。また、各フランジ部材３３ａ～３３ｅの一端部および他端部は、筐体本体２ａの互いに対向する２辺の上面に固定されている（図示せず）。フランジ部材３３ａ～３３ｅは、アンテナ８の長手方向に沿って互いに平行に、かつ、当該長手方向と直交する方向（つまり、図１７の紙面の左右方向）で等間隔となるように筐体２上に取り付けられている。
　以上の構成により、本実施形態６のプラズマ処理装置１では、上記実施形態１のものと同様な効果を奏する。
　また、本実施形態６では、真空カバー４、アンテナカバー５、およびアンテナ８が一体的に構成されているので、これらの部材の交換作業などを実施するときに、一括して交換することが可能となる。この結果、本実施形態６では、プラズマ処理装置１のメンテナンス性をさらに向上させることができる。
　また、本実施形態６では、アンテナカバー５が真空カバー４に固定されているので、アンテナ８の取り付けまたは取り出すときに、アンテナカバー５を直接的にハンドリングする必要がない。これにより、本実施形態６では、欠けや割れなどの破損がアンテナカバー５に生じる可能性を大幅に小さくすることができ、プラズマ処理装置１のメンテナンス時間およびコストを低減することができる。
　また、本実施形態６では、図１６および図１７に例示したように、アンテナカバー５が真空カバー４に直接的に取り付けられているので、アンテナ８が固定される真空カバー４を筐体２に取り付ける前に、アンテナカバー５とアンテナ８との位置を予め調整することができる。換言すれば、筐体２の内部における、アンテナカバー５とアンテナ８との相対的な位置を予め決定することができる。これにより、本実施形態６では、上記実施形態１～５のものに比べて、被処理基板Ｈ１の方向へのプラズマの密度が変動することを抑制することができ、筐体２の内部において、プラズマの所望の密度分布を容易に得ることができる。
　〔実施形態７〕
　本開示の実施形態７について、図１８および図１９を用いて具体的に説明する。図１８は、本開示の実施形態７に係るプラズマ処理装置１の構成を説明する図である。図１９は、図１８のIＸＸ－IＸＸ線断面図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
　本実施形態７と上記実施形態１との主な相違点は、真空カバー４とフランジ部３３との間にスペーサー部材１８を介在させた点である。
　図１８および図１９に示すように、本実施形態７のプラズマ処理装置１では、スペーサー部材１８が、アンテナ８毎に、真空カバー４とフランジ３３との間に設けられている。このスペーサー部材１８は、例えば、金属材料を用いて、枠状に構成されており、筐体本体２ａの上端面上に設置されている。そして、スペーサー部材１８は、矩形状に形成された、真空カバー４の４辺を支持している。
　以上の構成により、本実施形態７のプラズマ処理装置１は、実施形態１のものと同様な効果を奏する。
　また、本実施形態７のプラズマ処理装置１では、筐体２に対して、スペーサー部材１８を介在させて真空カバー４およびこれに取り付けられたアンテナ８を支持していることから、スペーサー部材１８を調整することにより、アンテナ８の位置を調整することができる。換言すれば、本実施形態７では、実施形態１のものと異なり、フランジ部３３を変更することなく、被処理基板Ｈ１に対する、アンテナ８の高さ調整およびその長手方向の傾き調整を容易に行うことができる。
　〔まとめ〕
　上記の課題を解決するために、本開示の第１態様のプラズマ処理装置は、処理室を備えたプラズマ処理装置であって、前記処理室と外部環境とを連通する第１の開口部が設けられた筐体と、前記第１の開口部に脱着可能に取り付けられ、当該第１の開口部を閉塞する外側カバーと、前記第１の開口部の内部にて支持される、誘電性を有する内側カバーと、少なくとも前記外側カバーおよび前記内側カバーによって囲まれて形成される包囲空間に配され、誘導結合性のプラズマを発生させるためのアンテナと、を備え、前記内側カバーは、前記外側カバー側に開口するとともに、前記包囲空間の一部を構成する第２の開口部が形成されたものであり、前記第１の開口部から取り外し可能となっている。
　上記構成によれば、メンテナンス性を向上させることができるプラズマ処理装置を提供することができる。
　本開示の第２態様は、第１態様のプラズマ処理装置において、前記包囲空間には、前記プラズマの発生を抑制する抑制誘電体が設置されてもよい。
　上記構成によれば、包囲空間でのプラズマ生成を抑制することができ、アンテナおよび外側カバーの損傷等の発生を抑えることができる。
　本開示の第３態様は、第１態様または第２態様のプラズマ処理装置において、前記筐体の前記第１の開口部側には、前記内側カバーを支持するフランジが設けられてもよい。
　上記構成によれば、内側カバーを容易に筐体に設けることができる。
　本開示の第４態様は、第３態様のプラズマ処理装置において、前記外側カバーと前記フランジとの間に設けられて、前記筐体に対して当該外側カバーを取り外し可能に支持する支持台をさらに備え、前記内側カバーは、前記支持台を介在させて前記フランジに支持されてもよい。
　上記構成によれば、外側カバーと一体でアンテナおよび内側カバーを取り外せることができ、メンテナンス性をさらに向上させることができる。
　本開示の第５態様は、第１態様から第４態様のいずれかの態様のプラズマ処理装置において、前記包囲空間に接続された真空ポンプをさらに備えてもよい。
　上記構成によれば、包囲空間を容易に所定の真空度とすることができ、包囲空間でのプラズマの発生を確実に抑えることができる。
　本開示の第６態様は、第１態様から第５態様のいずれかの態様のプラズマ処理装置において、前記外側カバーおよび前記内側カバーは、各々前記筐体に気密に取り付けられ、前記アンテナは、前記外側カバーに気密に取り付けられてもよい。
　上記構成によれば、包囲空間での所定の真空度を容易に維持することができる。
　本開示の第７態様は、第１態様から第６態様のいずれかの態様のプラズマ処理装置において、前記包囲空間の圧力を検知する圧力計をさらに備えてもよい。
　上記構成によれば、圧力計によって、包囲空間の圧力を検知することができる。
　本開示の第８態様は、第７態様のプラズマ処理装置において、前記プラズマ処理装置の各部を制御する制御部をさらに備え、前記制御部は、前記圧力計の検知結果を用いて、所定の制御処理を実行してもよい。
　上記構成によれば、制御部は、圧力計の検知結果を基にプラズマ処理装置を適切に動作させることができる。
　本開示の第９態様は、第８態様のプラズマ処理装置において、前記アンテナに電力を供給する電源をさらに備え、前記制御部は、前記制御処理として、前記電源の制御を行ってもよい。
　上記構成によれば、制御部は、アンテナをより適切に動作させることができ、包囲空間でのプラズマの発生を確実に抑制可能となって、アンテナの損傷等の発生をより確実に抑えることができる。
　本開示の第１０態様は、第１態様または第２態様のいずれかの態様のプラズマ処理装置において、前記内側カバーは、前記筐体の内側で前記外側カバーに固定されてもよい。
　上記構成によれば、内側カバー、外側カバー、およびアンテナが一体的に構成されているので、メンテナンス性をさらに向上させることができる。
　本開示の第１１態様は、第１態様から第１０態様のいずれかの態様のプラズマ処理装置において、前記外側カバーは、スペーサー部材を介在させて前記筐体に取り付けられてもよい。
　上記構成によれば、スペーサー部材を調整することにより、アンテナの位置を調整することができる。これにより、被処理物に対する、アンテナの高さ調整およびその長手方向の傾き調整を容易に行うことができ、高精度なプラズマ処理を実行することができるプラズマ処理装置を容易に構成することができる。
　本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。
　１　プラズマ処理装置
　２　筐体
　２ｂ　第１の開口部
　３　フランジ
　４　真空カバー（外側カバー）
　５　アンテナカバー（内側カバー）
　５ｃ　第２の開口部
　８、８１、８２、８３、８４　アンテナ
　９、９Ａ、９Ｂ　電源
　１４　抑制誘電体
　１５　制御部
　１６　支持台
　１７Ｂ　第２真空ポンプ（真空ポンプ）
　１８　スペーサー部材
　Ｈ１　被処理基板（被処理物）
　ＡＫ　アンテナ収容空間（包囲空間）
　ＨＡ　プラズマ生成領域（処理室）
　Ｐ２　第２圧力計（圧力計）

Claims (11)

  1. 　処理室を備えたプラズマ処理装置であって、
    　前記処理室と外部環境とを連通する第１の開口部が設けられた筐体と、
    　前記第１の開口部に脱着可能に取り付けられ、当該第１の開口部を閉塞する外側カバーと、
    　前記第１の開口部の内部にて支持される、誘電性を有する内側カバーと、
    　少なくとも前記外側カバーおよび前記内側カバーによって囲まれて形成される包囲空間に配され、誘導結合性のプラズマを発生させるためのアンテナと、を備え、
    　前記内側カバーは、前記外側カバー側に開口するとともに、前記包囲空間の一部を構成する第２の開口部が形成されたものであり、前記第１の開口部から取り外し可能となっている、プラズマ処理装置。
  2. 　前記包囲空間には、前記プラズマの発生を抑制する抑制誘電体が設置されている、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
  3. 　前記筐体の前記第１の開口部側には、前記内側カバーを支持するフランジが設けられている、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
  4. 　前記外側カバーと前記フランジとの間に設けられて、前記筐体に対して当該外側カバーを取り外し可能に支持する支持台をさらに備え、
    　前記内側カバーは、前記支持台を介在させて前記フランジに支持されている、請求項３に記載のプラズマ処理装置。
  5. 　前記包囲空間に接続された真空ポンプをさらに備えている、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
  6. 　前記外側カバーおよび前記内側カバーは、各々前記筐体に気密に取り付けられ、
    　前記アンテナは、前記外側カバーに気密に取り付けられている、請求項５に記載のプラズマ処理装置。
  7. 　前記包囲空間の圧力を検知する圧力計をさらに備えている、請求項５または６に記載のプラズマ処理装置。
  8. 　前記プラズマ処理装置の各部を制御する制御部をさらに備え、
    　前記制御部は、前記圧力計の検知結果を用いて、所定の制御処理を実行する、請求項７に記載のプラズマ処理装置。
  9. 　前記アンテナに電力を供給する電源をさらに備え、
    　前記制御部は、前記制御処理として、前記電源の制御を行う、請求項８に記載のプラズマ処理装置。
  10. 　前記内側カバーは、前記筐体の内側で前記外側カバーに固定されている、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
  11. 　前記外側カバーは、スペーサー部材を介在させて前記筐体に取り付けられている、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
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