WO2024024232A1 - プラズマ処理装置 - Google Patents

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WO2024024232A1
WO2024024232A1 PCT/JP2023/018909 JP2023018909W WO2024024232A1 WO 2024024232 A1 WO2024024232 A1 WO 2024024232A1 JP 2023018909 W JP2023018909 W JP 2023018909W WO 2024024232 A1 WO2024024232 A1 WO 2024024232A1
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WO
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antenna
processing apparatus
insertion member
plasma processing
outer cover
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/018909
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English (en)
French (fr)
Inventor
将喜 藤原
敏彦 酒井
大介 東
Original Assignee
日新電機株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by 日新電機株式会社 filed Critical 日新電機株式会社
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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
    • 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
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • 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 invention relates to a plasma processing apparatus that processes a base material using plasma.
  • 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.
  • Patent Document 1 includes a cathode on which a target can be installed, a plurality of high-frequency antennas arranged near the target, and a high-frequency power source that supplies high-frequency power to the high-frequency antenna to generate inductively coupled plasma.
  • a film deposition apparatus is disclosed.
  • One aspect of the present invention aims to realize a plasma processing apparatus in which the height of an antenna can be easily adjusted.
  • 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 airtightly attached to the housing via a vacuum seal member so as to close the first opening and has a through hole; an inner cover supported so as to spatially divide the processing chamber and the outer cover inside the opening; and an enclosed space formed by being surrounded by at least the outer cover and the inner cover.
  • an antenna disposed in the processing chamber for generating inductively coupled plasma in the processing chamber; an insertion member inserted into the through hole and connected to the antenna; a holding part that holds the insertion member so that the insertion member can be displaced while being sealed; and a position adjustment that adjusts the position of the antenna by displacing the insertion member with the outer cover attached.
  • the height of the antenna can be easily adjusted.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a plasma processing apparatus according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged view of region II in FIG. 1.
  • FIG. 2 is an end view taken along the line III-III in FIG. 1.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of a position adjustment mechanism according to Embodiment 1.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along the line VV in FIG. 4.
  • FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of a position adjustment mechanism according to a second embodiment.
  • 7 is a sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 6.
  • FIG. 3 is a diagram showing a first example in which a plurality of antennas are electrically connected to each other.
  • FIG. 7 is a diagram showing a second example in which a plurality of antennas are electrically connected to each other.
  • FIG. 7 is a diagram showing a third example in which a plurality of antennas are electrically connected to each other.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an example of test results using the plasma processing apparatus according to the first embodiment.
  • a predetermined film is formed on the surface of the substrate S as the object to be treated by a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method using inductively coupled plasma.
  • a plasma CVD Chemical Vapor Deposition
  • the plasma processing apparatus 1 that performs a film forming process for forming a film will be described as an example, the present invention is not limited thereto.
  • the present invention can be applied to a plasma processing apparatus 1 that performs a film forming process of forming a predetermined film on a base material S using a sputtering method.
  • a target is installed inside a plasma generation region, which will be described later, for example.
  • an embodiment of the present invention is applied to a plasma processing apparatus 1 that performs a surface processing treatment (e.g., etching treatment or ashing treatment) that performs a predetermined processing on the surface of the base material S using plasma, for example. can do.
  • a surface processing treatment e.g., etching treatment or ashing treatment
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a plasma processing apparatus 1 according to the first embodiment.
  • the plasma processing apparatus 1 includes a housing 10, an outer cover 20, an inner cover 30, an antenna 40, an insertion member 45, a holding section 50, a position adjustment mechanism 60, and a control section. 65, a storage section 68, a power supply section 70, and a chiller 75.
  • a housing 10 an outer cover 20, an inner cover 30, an antenna 40, an insertion member 45, a holding section 50, a position adjustment mechanism 60, and a control section. 65, a storage section 68, a power supply section 70, and a chiller 75.
  • the plasma processing apparatus 1 in this embodiment may optionally include known constituent members that are not shown in the respective figures referred to.
  • the housing 10 constitutes a processing chamber 11 of the plasma processing apparatus 1.
  • the housing 10 has a main body 10a and a flange 10b.
  • the main body 10a has a box shape with side surfaces and a bottom surface.
  • the upper part of the main body 10a is open.
  • the main body 10a may be electrically grounded.
  • the flange 10b is arranged on the upper part of the main body 10a, and is attached to the main body 10a in an airtight manner.
  • the flange 10b may be removably fixed to the main body 10a using screws or the like.
  • a vacuum seal member 91 may be interposed between the main body 10a and the flange 10b, and the vacuum seal member 91 may be a known member used for vacuum sealing, such as an O-ring.
  • the flange 10b is provided with one or more first openings 12 that communicate the processing chamber 11 with the external environment.
  • the material for the main body 10a and the flange 10b is not particularly limited, and
  • a vacuum pump PO for reducing the pressure inside the processing chamber 11 is connected to the main body 10a.
  • the main body 10a also has a supply port (not shown) for supplying processing gas into the processing chamber 11 from a processing gas supply section (not shown).
  • the processing gas is, for example, argon, hydrogen, nitrogen, silane, or oxygen.
  • the main body 10a may be provided with a pressure sensor (not shown) that measures the atmospheric pressure inside the processing chamber 11.
  • a stage 15 is disposed within the processing chamber 11 on which a substrate S to be processed by the plasma processing apparatus 1 is placed.
  • the stage 15 is electrically insulated from the housing 10 and is grounded.
  • the base material S is transported between the stage 15 and a known load lock chamber (not shown), for example, by a transport mechanism.
  • the base material S may be, for example, a glass substrate or a synthetic resin substrate used for liquid crystal panel displays, organic EL (Electro Luminescence) panel displays, and the like. Further, the base material S may be a semiconductor substrate used for various purposes.
  • a film such as a barrier (moisture-proof) film can be formed on the base material S, for example.
  • One outer cover (vacuum cover) 20 corresponding to one first opening 12 is airtightly attached to the flange 10b so as to close the first opening 12. Further, the outer cover 20 may be removably fixed to the flange 10b using screws or the like. For example, a vacuum seal member 21 may be interposed between the outer cover 20 and the flange 10b. The vacuum seal member 21 may be a known member used for vacuum sealing, such as an O-ring.
  • the outer cover 20 has at least one through hole 22 (described in detail later) that is different from a screw hole.
  • the material of the outer cover 20 may be metal, for example, and may be the same as the material of the body 10a or the flange 10b.
  • the inner cover (antenna cover) 30 may be supported by being engaged with, for example, a portion of the flange 10b inside the first opening 12, so that the inner cover 30 can connect the processing chamber 11 and the outer cover 20. Spatially divide between. By attaching the inner cover 30 inside the first opening 12, the internal space of the housing 10 is defined and a plasma generation region is formed inside the housing 10. This plasma generation region becomes the processing chamber 11.
  • the inner cover 30 When the inner cover 30 is supported inside the first opening 12 , the inner cover 30 has a bottom portion 31 having a convex shape toward the processing chamber 11 side, and a collar portion 35 continuously extending from the end of the bottom portion 31 .
  • the inner cover 30 may have a second opening 32 that opens toward the outer cover 20 that is attached to the flange 10b.
  • the second opening 32 may be formed by the inner wall surface of the collar portion 35 that is continuous with the inner wall surface of the bottom portion 31 .
  • the flange portion 35 is a portion that is bent toward the outer wall side of the bottom portion 31, in other words, in a direction away from the second opening 32, and has an outwardly projecting shape.
  • the flange 10b has a protrusion 13 shaped to protrude into the first opening 12, and the flange 35 of the inner cover 30 is hooked to the protrusion 13 of the flange 10b, so that the inner A cover 30 may be supported within the first opening 12 .
  • Inner cover 30 may be formed from a dielectric material, such as alumina or quartz.
  • the surrounding space 33 surrounded by at least the outer cover 20 and the inner cover 30 is located on the opposite side of the processing chamber 11 with respect to the inner cover 30. It is formed.
  • the surrounding space 33 is surrounded by the flange 10b in addition to the outer cover 20 and the inner cover 30.
  • a space that is partially surrounded by the inner wall of the bottom portion 31 of the inner cover 30 and is opened at the second opening 32 is referred to as a partially open space 34 .
  • the partially open space 34 constitutes a part of the enclosed space 33. It can also be said that the partially open space 34 is a space located in the enclosed space 33 closer to the bottom 31 than the edge of the second opening 32 (inner wall of the collar 35).
  • the antenna 40 generates inductively coupled plasma within the processing chamber 11.
  • the antenna 40 is arranged within the surrounding space (antenna accommodation space) 33.
  • at least a portion of antenna 40 is housed in partially open space 34 .
  • the material and structure of the antenna 40 are not particularly limited, and known materials and structures for general antennas can be used.
  • the insertion member 45 is inserted into the through hole 22 provided in the outer cover 20 and connected to the antenna 40.
  • the insertion member 45 is a part of the antenna 40. That is, in this embodiment, when the antenna 40 is attached to the plasma processing apparatus 1, a part of the antenna 40 is located within the surrounding space 33, and the remaining part is continuously penetrated from the part located within the surrounding space 33. It extends through the hole 22 to the outside environment, with the end of the antenna 40 exposed to the outside environment. Thereby, the number of parts of the plasma processing apparatus 1 can be reduced.
  • the antenna 40 has, for example, a shape in which the vicinity of both ends of a cylindrical conductor is bent, and includes an elongated part 41 (see FIG.
  • the insertion member 45 may be located in a region between the two parts. However, the insertion member 45 may be a member different from the antenna 40.
  • the holding part 50 holds the insertion member 45 so that the insertion member 45 can be displaced while airtightly sealing the surrounding space 33 from the external environment. Further, the holding portion 50 may have insulation properties, and in this case, the insertion member 45 and the outer cover 20 can be electrically insulated from each other. In the example shown in FIG. 1, holding portions 50 are shown at two locations. Regarding the detailed constituent elements of the holding part 50, which will be explained below, in FIG. It may have a configuration.
  • the holding part 50 can hermetically seal the through hole 22 via the vacuum seal member 51.
  • the holding portion 50 has an insertion opening 52 through which the insertion member 45 is inserted.
  • the holding section 50 may further include a vacuum seal member 53 that airtightly seals between the holding section 50 and the insertion member 45 at the insertion opening 52.
  • the holding part 50 may hold the insertion member 45 so that the insertion member 45 is slidable.
  • the insertion member 45 may be held in the holding part while keeping the inside of the housing 10 in an airtight state.
  • the vacuum seal member 53 may be, for example, a double O-ring. Further, the vacuum seal member 53 may be grease applied to the inner surface of the insertion hole 52.
  • the holding part 50 is not particularly limited in its specific structure as long as it can hold the insertion member 45 so that the insertion member 45 can slide while keeping the inside of the housing 10 in an airtight state.
  • the holding part 50 is not limited to the above example, and may be configured using, for example, a flexible member or a member having an expandable structure.
  • the holding part 50 may have a bellows, for example, and in this case, one end of the bellows may be hermetically connected to the surface of the outer cover 20 on the side of the surrounding space 33. The other end of the bellows may be airtightly connected to the outer peripheral surface of the insertion member 45. By expanding and contracting the bellows following the displacement of the antenna 40, the insertion member 45 can be displaced while airtightly sealing the surrounding space 33 from the external environment.
  • the insertion member 45 is difficult to follow the deformation of the outer cover 20. This is because the deflection of the outer cover 20 is offset by the expansion and contraction of the bellows. As a result, even when the outer cover 20 is bent, the position of the antenna 40 can be easily maintained.
  • one end of the bellows is airtightly connected to the surface of the outer cover 20 facing the external environment, and the other end of the bellows is connected to the outer periphery of the portion of the insertion member 45 that protrudes from the through hole 22 toward the external environment. It may also be connected hermetically to the surface. Even in such a configuration example, the same effects as described above can be achieved.
  • the holding part 50 holds the insertion member 45 so that the insertion member 45 is slidable will be described as the plasma processing apparatus 1 according to the present embodiment.
  • the insertion member 45 has a sliding contact portion 46 that comes into sliding contact with the holding portion 50.
  • the vacuum seal member 53 included in the holding section 50 contacts the sliding contact section 46 .
  • the sliding contact portion 46 may be formed on at least a portion of the surface of the insertion member 45.
  • the surface roughness of the sliding contact portion 46 may be smaller than the surface roughness of a portion of the antenna 40 (for example, the elongated portion 41) disposed within the surrounding space 33. This improves the adhesion at the contact portion between the holding portion 50 and the sliding contact portion 46, for example, at the portion where the vacuum seal member 53 and the sliding contact portion 46 contact each other. As a result, the airtightness of the housing 10 is maintained well.
  • the position adjustment mechanism 60 adjusts the position of the antenna 40 by displacing the insertion member 45 with the outer cover 20 attached to the housing 10.
  • the position adjustment mechanism 60 includes a connecting section 61 and a driving section 62.
  • the connecting portion 61 is connected to a portion of the insertion member 45 that is exposed to the external environment.
  • the drive section 62 displaces the insertion member 45 via the connection section 61 along the direction in which the insertion member 45 is inserted into the through hole 22 .
  • the specific configuration of the connecting section 61 and the driving section 62 will be described later.
  • the position adjustment mechanism 60 is attached to the surface of the outer cover 20 facing the external environment. Therefore, when attaching and detaching the antenna 40, the outer cover 20 and the position adjustment mechanism 60 can be easily removed while being integrated.
  • the position adjustment mechanism 60 may be attached on the surface of the flange 10b.
  • the control unit 65 controls the position of the antenna 40 by controlling the operation of the drive unit 62.
  • the control section 65 is electrically connected to the drive section 62.
  • the control unit 65 outputs a command for controlling the operation of the drive unit 62.
  • the storage unit 68 is a storage device that stores information necessary for the control unit 65 to control the drive unit 62. However, the plasma processing apparatus 1 does not necessarily need to include the storage section 68. If the plasma processing apparatus 1 does not include the storage section 68, the control section 65 may be communicably connected to an external storage device that stores information necessary for controlling the drive section 62.
  • the power supply unit 70 supplies power to the antenna 40.
  • the power supply section 70 is connected to one end of the antenna 40.
  • the other end of the antenna 40 is grounded via a variable capacitor 73 for adjusting impedance.
  • the power supply section 70 includes a high frequency power source 71 and a matching box 72.
  • the high frequency power supply 71 outputs high frequency (for example, 13.56 MHz) power.
  • high frequency for example, 13.56 MHz
  • the matching box 72 improves power transmission efficiency from the high frequency power source 71 to the load by matching the impedance of the load to the high frequency power source 71 with the power source impedance.
  • the plasma processing apparatus 1 maintains the electrical connection between the power supply unit 70 and the antenna 40 and the electrical connection between the antenna 40 and the variable capacitor 73 even if the height (position) of the antenna 40 changes due to the position adjustment mechanism 60. It may have a configuration that allows the connection to be maintained. For example, the contact point between the wiring 74 from the power supply section 70 and the insertion member 45 and the contact point between the wiring 79 from the antenna 40 to the variable capacitor 73 and the insertion member 45 are slidable with respect to the insertion member 45. good. At least a portion of the wiring 74 and the wiring 79 may have flexibility. Furthermore, when the antenna 40 and the insertion member 45 are separate members, the wiring 74 and the wiring 79 may be connected to the antenna 40 through the inside of the insertion member 45.
  • the chiller 75 circulates a cooling medium (for example, cooling water) inside the antenna 40.
  • a cooling medium for example, cooling water
  • a Cu tube internal piping
  • the chiller 75 is connected to both ends of the Cu tube by tubes 76. Cooling water supplied from the chiller 75 to one end of the Cu tube via the tube 76 flows through the Cu tube and returns from the other end of the Cu tube to the chiller 75 via the tube 76, thereby cooling the antenna 40.
  • the plasma processing apparatus 1 may have a configuration in which the connection between the chiller 75 and the insertion member 45 can be maintained even if the height (position) of the antenna 40 changes by the position adjustment mechanism 60.
  • the specific aspect of the configuration is not particularly limited. At least a portion of the tube 76 connecting the chiller 75 and the Cu tube may have flexibility. In this case, even if the position of the end of the Cu tube changes due to a change in the height of the antenna 40 by the position adjustment mechanism 60, the connection between the chiller 75 and the Cu tube is maintained.
  • FIG. 2 is an enlarged view of region II in FIG. 1.
  • the antenna 40 includes an elongated portion 41 having an elongated shape.
  • the elongated portion 41 has, for example, a cylindrical shape.
  • the outer cover 20 includes a first through hole 22a and a second through hole 22b as the through hole 22 described above.
  • the insertion member 45 that is a part of the antenna 40 includes a first insertion member 45a and a second insertion member 45b.
  • the first insertion member 45a is connected to the first end 41a side of the elongated portion 41 and inserted into the first through hole 22a.
  • the second insertion member 45b is connected to the second end 41b side of the elongated portion 41 and inserted into the second through hole 22b.
  • the position adjustment mechanism 60 is provided individually corresponding to each of the first insertion member 45a and the second insertion member 45b.
  • the plasma processing apparatus 1 includes, for each antenna 40, a position adjustment mechanism 60 connected to the first insertion member 45a and a position adjustment mechanism 60 connected to the second insertion member 45b.
  • the control unit 65 controls the position of the antenna 40 on the first end 41a side and the position on the second end 41b side independently of each other. Thereby, the positional relationship between the first end 41a and the second end 41b of the antenna 40 can be adjusted.
  • the control unit 65 may operate the drive unit 62 to adjust the position of the antenna 40 within a range where the distance between the antenna 40 and the surface of the inner cover 30 facing the enclosed space 33 is 1 mm or more. By controlling the position of the antenna 40 within the above range by the control unit 65, the antenna 40 is prevented from coming into contact with the inner cover 30. Therefore, damage to the inner cover 30 and plasma abnormalities caused by the contact can be prevented.
  • the distance between the surface of the end of the elongated portion 41 on the first end 41a side and the inner cover 30 is the first distance d1.
  • the distance between the surface of the end of the antenna 40 on the second end 41b side and the inner cover 30 is defined as a second distance d2.
  • the elongated portion 41 of the antenna 40 has a cylindrical shape. Therefore, the distance between the antenna 40 and the surface of the inner cover 30 facing the surrounding space 33 is the shortest at the first end 41a or the second end 41b.
  • the control unit 65 adjusts the position of the antenna 40 within a range where the first distance d1 and the second distance d2 are both 1 mm or more.
  • control unit 65 may control the position of the antenna 40 in a range different from the above range.
  • the control unit 65 may control the position of the antenna 40 within a range where the distance between the bottom surface of the bottom portion 31 and the antenna 40 is 1 mm or more.
  • the bottom surface of the bottom portion 31 referred to here is a portion of the surface of the bottom portion 31 facing the surrounding space 33 located farthest from the outer cover 20.
  • the bottom portion 31 has a U-shape in a cross-sectional view taken perpendicularly to the longitudinal direction of the elongated portion 41, and the elongated portion 41 is accommodated in the partially open space 34 described above.
  • the control unit 65 controls the position of the antenna 40 within the above range, thereby preventing the antenna 40 from coming into contact with the inner cover 30.
  • the position of the through hole 22 of the outer cover 20 and the mounting position of the inner cover 30 are set so that the distance between the surface of the long part 41 of the antenna 40 and the side wall of the bottom part 31 of the inner cover 30 is 1 mm or more. It's good that it has been done. According to the above configuration, it is possible to prevent damage to the inner cover 30 and generation of abnormal plasma due to contact between the antenna 40 and the inner cover 30.
  • the control unit 65 controls the position of the antenna 40 based on the position where the antenna 40 is in contact with the bottom surface of the bottom part 31.
  • the drive unit 62 may include, for example, a servo motor as a mechanism for controlling the position of the antenna 40.
  • the storage unit 68 may store data indicating the relationship between the amount of rotation of the servo motor and the amount of displacement of the antenna 40. The control unit 65 can control the position of the antenna 40 by recognizing the distance between the bottom surface of the bottom part 31 and the antenna 40 from the amount of rotation of the servo motor.
  • the plasma processing apparatus 1 may include a sensor that outputs a signal according to the first distance d1 and the second distance d2.
  • the control unit 65 controls the position of the antenna 40 as described above according to the output of the sensor.
  • the control unit 65 may control the position of the antenna 40 within a range where the difference in distance between the first distance d1 and the second distance d2 is within 1 mm. If the difference between the first distance d1 and the second distance d2 is greater than 1 mm, the antenna 40 may be deformed. In the plasma processing apparatus 1, the control unit 65 controls the position of the antenna 40 as described above, thereby reducing the possibility that the antenna 40 will be deformed.
  • the antenna 40 has a sliding contact portion 46 over the entire range of sliding contact with the holding portion 50, corresponding to the range in which the insertion member 45 is displaced by operating the drive portion 62 based on a command from the control portion 65. It's okay to stay.
  • the control unit 65 may operate the drive unit 62 so as to adjust the position of the antenna 40 within the range in which the sliding contact portion 46 is formed.
  • the controller 65 operates the drive unit 62 as described above, thereby maintaining airtightness within the housing 10 and preventing gas leakage.
  • FIG. 3 is an end view taken along line III-III in FIG. 1.
  • the housing 10 has a plurality of first openings 12. In the example shown in FIG. 3, four first openings 12 are provided in the flange 10b. However, the number of first openings 12 provided in the flange 10b is not limited to this.
  • the plasma processing apparatus 1 includes a number of outer covers 20 and inner covers 30 corresponding to the plurality of first openings 12 . Furthermore, in the plasma processing apparatus 1, an antenna 40 is installed in each of the plurality of first openings 12.
  • the plasma processing apparatus 1 includes a position adjustment mechanism 60 and a power supply section 70 corresponding to each of the antennas 40.
  • the plasma processing apparatus 1 may include only one control section 65 and one storage section 68, or may include one for each position adjustment mechanism 60.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of the position adjustment mechanism 60 according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along the line VV in FIG. 4.
  • the drive section 62 includes a servo motor 62a, a rotating shaft 62b, a gear 62c, and a support plate 62d.
  • the connecting portion 61 includes a gear grooved plate 61a, a guide rail 61b, a slide plate 61c, a connecting member 61d, and an insulating plate 61e.
  • the servo motor 62a is a power source whose rotation amount is controlled by the control unit 65.
  • the rotating shaft 62b is rotated by the power of the servo motor 62a.
  • the gear 62c rotates together with the rotating shaft 62b and transmits the rotation of the rotating shaft 62b to the outside.
  • the support plate 62d supports the servo motor 62a.
  • the gear grooved plate 61a is a plate having a gear groove that meshes with the gear 62c.
  • the guide rail 61b is a rail substantially perpendicular to the surface of the outer cover 20.
  • the slide plate 61c slides along the guide rail 61b.
  • the slide plate 61c is attached to the gear grooved plate 61a. Therefore, the gear grooved plate 61a moves in a direction substantially perpendicular to the surface of the outer cover 20 as the slide plate 61c moves along the guide rail 61b due to the rotation of the gear 62c.
  • the connecting member 61d is connected to the insertion member 45.
  • the connecting member 61d is attached to the gear grooved plate 61a via an insulating plate 61e having insulation properties. Therefore, the control unit 65 can control the position of the insertion member 45 and further the antenna 40 by controlling the amount of rotation of the servo motor 62a.
  • At least a portion of the connecting portion 61 has insulation properties.
  • the insulating plate 61e has insulation properties. Therefore, the possibility that the servo motor 62a is energized from the insertion member 45 can be reduced, and the possibility that the power supplied to the servo motor 62a will affect the antenna 40 can be reduced.
  • components other than the insulating plate 61e may have insulation properties. In that case, the connecting portion 61 does not need to include the insulating plate 61e.
  • the positions of the plurality of antennas 40 can be adjusted individually without opening the processing chamber 11 to the atmosphere. Therefore, the height of the antenna 40 can be easily adjusted. For example, before starting mass production of products formed into films on the substrate S using the plasma processing apparatus 1, the film formation rate can be observed and the position of the antenna 40 can be determined as a film formation condition. As a result, the time required to start up the plasma processing apparatus 1 can be shortened.
  • the outer cover 20 is airtightly attached to the housing 10 via a vacuum seal member 21. Therefore, even if the inner cover 30 is damaged due to impact or the like, the possibility of gas leaking to the external environment can be reduced.
  • the flange 35 of the inner cover 30 may be supported without being fixed to the protrusion 13 of the flange 10b, and when the outer cover 20 is removed, the inner cover 30 is exposed to the outside environment through the first opening 12. can be taken out. Therefore, the plasma processing apparatus 1 can be provided with highly improved maintainability.
  • the inner cover 30 is installed without screwing, etc., even when the inside of the processing chamber 11 is depressurized, cracks or deformation starting from the screwed parts may occur on the inner cover. 30 can be significantly reduced.
  • the position adjustment mechanism 60 is not limited to the example described above, and may be any mechanism that can displace the position of the antenna 40 (more specifically, the position of the insertion member 45), and may have a specific configuration. is not particularly limited. As the position adjustment mechanism 60, a known mechanism can be applied as appropriate. The position adjustment mechanism 60 may have a configuration that allows the user to manually adjust the position of the antenna 40.
  • the pressure inside the processing chamber 11 is reduced and the surrounding space 33 is also reduced in pressure by exhausting the air using the vacuum pump PO.
  • the portion where the flange 35 of the inner cover 30 and the protrusion 13 of the flange 10b contact each other is not vacuum-sealed, and is connected to the processing chamber 11 through the gap between the flange 35 and the protrusion 13.
  • the surrounding space 33 is narrower than the processing chamber 11 and is an area where it is difficult to generate and maintain plasma (plasma non-generation area).
  • the atmospheric pressure of the surrounding space 33 may be, for example, 1 Pa to 100 Pa.
  • the surrounding space 33 can be a region in which it is difficult to generate plasma (a non-plasma generation region).
  • the portion where the flange 35 of the inner cover 30 and the protrusion 13 of the flange 10b contact each other is vacuum-sealed, and the inside of the processing chamber 11 and the inside of the surrounding space 33 are separately separated. It may be designed to exhaust air.
  • FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a position adjustment mechanism 60A according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along the line VII-VII in FIG. However, in FIG. 7, components located closer to the front of the paper than the cross section taken along the line VII-VII in FIG. 6 are also indicated by dashed dotted lines.
  • the position adjustment mechanism 60A includes a connecting portion 61A and a driving portion 62A instead of the connecting portion 61.
  • the drive unit 62A differs from the drive unit 62 only in that it includes a rotary plate 62e instead of the gear 62c.
  • the rotary plate 62e like the gear 62c, rotates together with the rotary shaft 62b and transmits the rotation of the rotary shaft 62b to the outside.
  • the connecting portion 61A is different from the connecting portion 61 in that it includes a movable plate 61f instead of the gear grooved plate 61a, and further includes a stepped bolt 61g.
  • the movable plate 61f is rotatably connected to the rotating plate 62e around an axis substantially parallel to the rotating shaft 62b.
  • the connecting portion 61A has insulating plates 61e on both sides of the connecting member 61d.
  • a movable plate 61f is connected to one insulating plate 61e by a stepped bolt 61g.
  • the movable plate 61f is rotatable relative to the insulating plate 61e around the central axis of the stepped bolt 61g.
  • a slide plate 61c is connected to the other insulating plate 61e.
  • the movable plate 61f is connected to the slide plate 61c via the connecting member 61d and the insulating plates 61e located on both sides of the connecting member 61d. Therefore, the movement of the movable plate 61f due to the rotation of the rotary plate 62e is a vertical movement such that the slide plate 61c moves along the guide rail 61b. Therefore, the position adjustment mechanism 60A also allows the control section 65 to control the position of the antenna 40 by controlling the drive section 62A.
  • the plurality of antennas 40 were not electrically connected to each other and were independent. However, two or more of the plurality of antennas 40 may be electrically connected to each other.
  • FIG. 8 is a diagram showing a first example in which a plurality of antennas 40 are electrically connected to each other.
  • the plasma processing apparatus 1 includes two power supply units 70. Two antennas 40 are connected in parallel to each of the two power supply units 70. Each antenna 40 is grounded via a variable capacitor 73 for adjusting impedance.
  • FIG. 9 is a diagram showing a second example in which a plurality of antennas 40 are electrically connected to each other.
  • the plasma processing apparatus 1 includes two power supply units 70. Two antennas 40 are connected in series to each of the two power supply units 70. A variable capacitor 73 is arranged between two antennas 40 that are connected in series.
  • FIG. 10 is a diagram showing a third example in which a plurality of antennas 40 are electrically connected to each other.
  • the plasma processing apparatus 1 includes a single power supply section 70.
  • An antenna group in which two antennas 40 are connected in series is connected in parallel to a single power supply unit 70 .
  • a variable capacitor 73 is arranged between two antennas 40 that are connected in series.
  • three or more antennas 40 may be electrically connected to each other. Furthermore, all the antennas 40 included in the plasma processing apparatus 1 may be electrically connected to each other.
  • control unit 65 can appropriately adjust the position of each antenna 40 even when the plurality of antennas 40 are electrically connected to each other.
  • the number of power supply units 70 can be made smaller than the number of antennas 40. Therefore, the number of parts of the plasma processing apparatus 1 can be reduced.
  • the storage unit 68 may store position setting information that presets the correspondence between the power input to the antenna 40 and the adjustment position of the antenna.
  • the control unit 65 controls the position of the antenna 40 based on the position setting information stored in the storage unit 68 in accordance with the power supplied to the antenna 40 from the power supply unit 70.
  • control unit 65 can simplify control by controlling the position of the antenna 40 based on the position setting information.
  • the housing 10 has a plurality of first openings 12.
  • the control unit 65 independently controls the positions of the plurality of antennas 40 installed in each of the plurality of first openings 12 based on the position setting information. Thereby, even if there are variations in the input power for each antenna 40, the position of the antenna 40 can be adjusted to an appropriate position according to the input power for each antenna 40.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an example of the test results of the plasma processing apparatus 1 according to the first embodiment described above.
  • a film formation process was performed to form a SiO 2 film on a silicon substrate as the base material S using the plasma processing apparatus 1 according to the first embodiment described above under the following test conditions. That is, as test conditions, the temperature of the stage 15 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 inside the processing chamber 11 was set to 2.7 Pa, and the power of the 13.56 MHz high frequency power source (power source) 71 was set to 1.1 kW (number of antennas: 4). The pitch in the array direction of the four installed antennas 40 (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 40 was ⁇ 4.4%.
  • FIG. 11 shows the results of determining the deposition rate and refractive index of the SiO 2 film at a total of five locations: the center position between the two antennas 40 and four locations 20 mm apart from the center position in the direction in which the antennas are lined up. .
  • the 0 mm position on the horizontal axis of the graph is the center position between the two antennas 40.
  • 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 ⁇ 4 inch (diameter 100 mm) silicon substrate. The positions (heights) of the two antennas 40 were adjusted as appropriate.
  • a plasma processing apparatus is a plasma processing apparatus including a processing chamber, and includes a casing provided with a first opening that communicates the processing chamber with an external environment; an outer cover that is airtightly attached to the housing via a vacuum seal member so as to close the opening of the housing and has a through hole; an inner cover supported so as to spatially divide the processing chamber and the outer cover; and an inner cover disposed in an enclosed space surrounded by at least the outer cover and the inner cover, and guided into the processing chamber.
  • an antenna for generating coupled plasma an insertion member inserted into the through hole and connected to the antenna; and the insertion member is displaced while airtightly sealing the surrounding space from the external environment. and a position adjustment mechanism that adjusts the position of the antenna by displacing the insertion member with the outer cover attached.
  • the position of the antenna can be adjusted by displacing the insertion member with the outer cover attached. Therefore, the height of the antenna can be easily adjusted.
  • the height of the antenna can be easily adjusted in order to determine the film forming conditions, so the time required for starting up the plasma processing apparatus can be shortened.
  • the outer cover is airtightly attached to the housing via a vacuum seal member. Therefore, even if the inner cover is damaged due to impact or the like, the possibility of gas leaking to the outside environment can be reduced.
  • the position adjustment mechanism includes a connection portion connected to a portion of the insertion member exposed to the external environment, and a a drive section that displaces the insertion member along the insertion direction of the insertion member into the through hole, the drive section is electrically connected to the drive section, and the position of the antenna is controlled by controlling the operation of the drive section. It further includes a control section for controlling.
  • the position of the antenna can be controlled by the control section. Therefore, compared to, for example, a case where the user manually adjusts the antenna position, the antenna position can be adjusted easily and with good reproducibility.
  • the insertion member is a part of the antenna, at least a part of the connection part and the holding part have insulating properties, and the antenna is , a sliding contact portion slidingly contacting the holding portion, and the sliding contact portion has a surface roughness smaller than that of a portion of the antenna disposed in the surrounding space.
  • the antenna corresponds to a range in which the insertion member is displaced by operating the drive unit based on a command from the control unit.
  • the sliding contact portion is provided over a range of sliding contact with the holding portion.
  • control unit is configured such that a distance between the forming range of the sliding contact portion and the surface of the inner cover facing the surrounding space and the antenna is 1 mm or more.
  • the drive unit is operated so as to adjust the position of the antenna within a range where
  • the control unit controls the position of the antenna within the above range. This prevents the antenna from contacting the inner cover while maintaining the airtightness provided by the holding portion. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the inner cover will be damaged and that an abnormality will occur in the plasma due to contact between the antenna and the inner cover.
  • the inner cover has a bottom portion having a convex shape toward the processing chamber side and a bottom portion opening toward the outer cover side. 2 openings, the second opening is inside a partially open space that is partially surrounded by the inner wall of the bottom of the inner cover and is open at the second opening. At least a portion of the antenna is accommodated through the bottom part, and the control part controls the position of the antenna within a range where the distance between the bottom surface of the bottom part and the antenna is 1 mm or more.
  • the control unit controls the position of the antenna within the above range, thereby preventing the antenna from coming into contact with the inner cover. Prevented.
  • the antenna in any one of aspects 2 to 6 above, includes an elongated portion having an elongated shape, and the outer cover has a first through hole and The insertion member has a second through hole, and the insertion member includes a first insertion member connected to the first end side of the elongated portion and inserted into the first through hole; a second insertion member connected to the second end side and inserted into the second through hole, and the position adjustment mechanism is connected to each of the first insertion member and the second insertion member.
  • the control unit controls a position on the first end side and a position on the second end side of the antenna independently of each other.
  • the positions of both the first end and the second end of the antenna can be easily adjusted.
  • the insertion member is a part of the antenna.
  • the number of parts of the plasma processing apparatus can be reduced.
  • a distance between the end surface of the antenna on the first end side and the inner cover is a first distance
  • the control unit sets the range such that the difference between the first distance and the second distance is within 1 mm. to control the position of the antenna.
  • the plasma processing apparatus in any one of aspects 2 to 9 above, includes a power supply unit that supplies power to the antenna, and the control unit controls the power input to the antenna and the The position of the antenna is controlled in accordance with the power input from the power supply unit to the antenna, based on position setting information in which a correspondence relationship with the adjustment position of the antenna is set in advance.
  • control unit controls the position of the antenna based on position setting information set in advance. This simplifies control.
  • the casing has a plurality of the first openings, and the control section controls the plurality of the first openings based on the position setting information.
  • the positions of the plurality of antennas installed in each of the first openings are controlled independently from each other.
  • the position of the antenna can be easily adjusted to an appropriate position according to the input power for each antenna.
  • the position adjustment mechanism is attached to the surface of the outer cover on the external environment side.
  • the outer cover and the position adjustment mechanism when attaching and detaching the antenna, the outer cover and the position adjustment mechanism can be easily removed from the casing in an integrated state.
  • Plasma processing apparatus Housing 11 Processing chamber 12 First opening 20 Outer cover 21 Vacuum seal member 22 Through hole 30 Inner cover 31 Bottom 32 Second opening 33 Surrounding space 34 Partially open space 40 Antenna 41 Long part 41a First end portion 41b Second end portion 45 Insertion member 45a First insertion member 45b Second insertion member 46 Sliding portion 50 Holding portion 60, 60A Position adjustment mechanism 61, 61A Connection portion 62, 62A Drive portion 65 Control unit 70 Power supply unit

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Abstract

アンテナの高さを簡易に調整可能なプラズマ処理装置を実現する。プラズマ処理装置（１）は、筐体（１０）に設けられた第１の開口部（１２）を閉塞するように筐体に取り付けられる外側カバー（２０）と、処理室（１１）と外側カバーとの間を分割する内側カバー（３０）と、処理室内にプラズマを発生させるためのアンテナ（４０）と、アンテナに連結される挿通部材（４５）と、外側カバーを取り付けた状態で挿通部材を変位させる位置調整機構（６０）と、を備える。

Description

プラズマ処理装置
　本発明は、基材に対してプラズマを用いた処理を行う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、装置の種別に応じて、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には、ターゲットを設置可能なカソードと、ターゲットの近傍に配置される複数の高周波アンテナと、高周波アンテナに高周波電力を供給して誘導結合プラズマを発生させる高周波電源と、を備える成膜装置が開示されている。
日本国特開２０１９－１２７６２１号公報
　しかしながら、複数の高周波アンテナを備えるプラズマ処理装置においては、各種の要因（高周波アンテナの個体差または取り付け位置のバラツキ等）によって、被処理基板に対するプラズマ処理が不均一になり得る。被処理基板に対するプラズマ処理を均一化するために、例えば、複数の高周波アンテナの高さを個別に調整する対応を要する。特許文献１に記載の成膜装置では、高周波アンテナの高さを調整するためには、処理室を大気開放する必要があり、時間および手間がかかるという問題があった。
　本発明の一態様は、アンテナの高さを簡易に調整可能なプラズマ処理装置を実現することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様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の開口部を閉塞するように前記筐体に真空シール部材を介して気密に取り付けられるとともに、貫通穴を有する外側カバーと、誘電性を有し、前記第１の開口部の内部にて、前記処理室と前記外側カバーとの間を空間的に分割するように支持される内側カバーと、少なくとも前記外側カバーおよび前記内側カバーに包囲されて形成される包囲空間に配され、前記処理室内に誘導結合性のプラズマを発生させるためのアンテナと、前記貫通穴に挿通されて前記アンテナに連結される挿通部材と、前記外部環境に対して前記包囲空間を気密に封止しつつ前記挿通部材が変位可能となるように前記挿通部材を保持する保持部と、前記外側カバーを取り付けた状態で前記挿通部材を変位させることによって、前記アンテナの位置を調整する位置調整機構と、を備える。
　本発明の一態様に係るプラズマ処理装置によれば、アンテナの高さを簡易に調整できる。
実施形態１に係るプラズマ処理装置の構成を概略的に示す断面図である。 図１における領域ＩＩの拡大図である。 図１におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線端面図である。 実施形態１に係る位置調整機構の構成の一例を模式的に示す断面図である。 図４におけるＶ－Ｖ線断面図である。 実施形態２に係る位置調整機構の構成の一例を模式的に示す断面図である。 図６におけるＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図である。 複数のアンテナが互いに電気的に接続されている第１の例を示す図である。 複数のアンテナが互いに電気的に接続されている第２の例を示す図である。 複数のアンテナが互いに電気的に接続されている第３の例を示す図である。 実施形態１に係るプラズマ処理装置を用いた試験結果の一例について説明するための図である。
　〔実施形態１〕
　以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。なお、以下の記載は発明の趣旨をよりよく理解させるためのものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、本出願における各図面に記載した構成の形状および寸法（長さ、幅等）は、実際の形状および寸法を必ずしも反映させたものではなく、図面の明瞭化および簡略化のために適宜変更している。
　なお、本実施形態では、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、被処理物としての基材Ｓ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が、これに限定されない。例えば、スパッタ法によって基材Ｓ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。スパッタ法を行うプラズマ処理装置１においては、例えば、後述するプラズマ生成領域の内部にターゲットが設置される。また、本発明の一実施形態は、例えば、プラズマを用いて、基材Ｓ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。
　＜プラズマ処理装置１の構成＞
　図１は、実施形態１に係るプラズマ処理装置１の構成を概略的に示す断面図である。図１に示すように、プラズマ処理装置１は、筐体１０と、外側カバー２０と、内側カバー３０と、アンテナ４０と、挿通部材４５と、保持部５０と、位置調整機構６０と、制御部６５と、記憶部６８と、電力供給部７０と、チラー７５とを備える。以下の説明において参照する各図は、説明の便宜上、実施形態を説明する上で必要な主要部材のみを簡略化して示したものであり、公知の技術的事項については、簡潔化のために説明を適宜省略する。よって、本実施形態におけるプラズマ処理装置１は、参照する各図に示されていない公知の構成部材を任意に備えていてよい。
　筐体１０は、プラズマ処理装置１の処理室１１を構成する。筐体１０は、本体１０ａとフランジ１０ｂとを有する。本体１０ａは、側面および底面を有する箱形状を有する。本体１０ａの上部は開放されている。本体１０ａは、電気的に接地（アース）されていてよい。フランジ１０ｂは、本体１０ａの上部に配されており、本体１０ａに気密に取り付けられている。フランジ１０ｂは、本体１０ａに対してネジ等を用いて脱着可能に固定されていてよい。本体１０ａとフランジ１０ｂとの間には、例えば、真空シール部材９１が介在していてよく、真空シール部材９１は、真空シールに用いられる、Ｏリング等の公知の部材であってよい。また、フランジ１０ｂには、処理室１１と外部環境とを連通する第１の開口部１２が１つ以上設けられている。本体１０ａおよびフランジ１０ｂの材料としては、特に制限されず、公知の真空容器の材料を用いることができる。
　本体１０ａには、処理室１１内を減圧するための真空ポンプＰＯが連結されている。また、本体１０ａは、処理ガス供給部（図示省略）から処理室１１内に処理ガスを供給するための、図示しない供給口を有する。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。さらに、本体１０ａには、処理室１１内の気圧を計測する圧力センサ（図示省略）が設けられていてよい。フランジ１０ｂに設けられた全ての第１の開口部１２が外側カバー２０によって閉塞された状態（気密に封止された状態）において真空ポンプＰＯによる排気が行われることにより、処理室１１内は、プラズマによる処理に適した気圧に維持される。
　また、処理室１１内には、プラズマ処理装置１による処理の対象である基材Ｓが載置されるステージ１５が配されている。ステージ１５は、筐体１０とは電気的に絶縁された状態で、接地（アース）されている。基材Ｓは、例えば搬送機構によってステージ１５と公知のロードロック室（図示せず）との間を搬送される。基材Ｓ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または合成樹脂基板であり得る。また、基材Ｓ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を用いて、例えば、バリア（防湿）膜などの皮膜を基材Ｓ上に成膜できる。
　１つの第１の開口部１２に対応して１つの外側カバー（真空カバー）２０が、当該第１の開口部１２を閉塞するように、フランジ１０ｂに気密に取り付けられる。また、外側カバー２０は、フランジ１０ｂに対してネジ等を用いて脱着可能に固定されてよい。外側カバー２０とフランジ１０ｂとの間には、例えば、真空シール部材２１が介在していてよい。真空シール部材２１は、真空シールに用いられる、Ｏリング等の公知の部材であってよい。外側カバー２０は、ネジ穴とは異なる、少なくとも１つの貫通穴２２（詳しくは後述）を有する。外側カバー２０の材料は、例えば金属であってよく、本体１０ａまたはフランジ１０ｂの材料と同じであってよい。
　内側カバー（アンテナカバー）３０は、第１の開口部１２の内部において、例えばフランジ１０ｂの一部分に係止して支持されてよく、これにより、内側カバー３０は、処理室１１と外側カバー２０との間を空間的に分割する。第１の開口部１２の内部に内側カバー３０を取り付けることによって筐体１０の内部空間が画定されて筐体１０の内部にプラズマ生成領域が形成される。このプラズマ生成領域が処理室１１となる。
　内側カバー３０は、第１の開口部１２の内部に支持された状態において、処理室１１側に向かって凸形状を有する底部３１と、底部３１の端部から連続して延びる鍔部３５とを有する。内側カバー３０は、フランジ１０ｂに取り付けられた状態の外側カバー２０側に向かって開口する第２の開口部３２を有していてよい。底部３１の内壁面に連続する鍔部３５の内壁面によって第２の開口部３２が形成されていてよい。鍔部３５は、底部３１の外壁側の方向、換言すれば第２の開口部３２から遠ざかる方向に折れ曲がって形成された、外側に張り出した形状を有する部分である。
　例えば、フランジ１０ｂは、第１の開口部１２内に突出する形状の突出部１３を有し、内側カバー３０の鍔部３５がフランジ１０ｂの突出部１３に引っ掛かるように係止することにより、内側カバー３０が第１の開口部１２の内部にて支持されていてよい。内側カバー３０は、誘電性を有する材料、例えばアルミナまたは石英によって形成されていてよい。
　第１の開口部１２の内部に内側カバー３０が支持された状態において、少なくとも外側カバー２０および内側カバー３０に包囲された包囲空間３３が、内側カバー３０を基準にして処理室１１の逆側に形成される。図１に示すプラズマ処理装置１においては、包囲空間３３は、外側カバー２０および内側カバー３０に加えて、フランジ１０ｂによって包囲されている。また、本明細書において、内側カバー３０の底部３１の内壁によって部分的に包囲されているとともに第２の開口部３２にて開放されて形成される空間を部分開放空間３４と称する。部分開放空間３４は、包囲空間３３の一部を構成する。部分開放空間３４は、包囲空間３３のうち、第２の開口部３２の縁部（鍔部３５の内壁部）よりも底部３１側に位置する空間であるとも言える。
　アンテナ４０は、処理室１１内に誘導結合性のプラズマを発生させる。アンテナ４０は、包囲空間（アンテナ収容空間）３３内に配される。特に、アンテナ４０の少なくとも一部は、部分開放空間３４に収容される。アンテナ４０の材質および構造は特に制限されず、一般的なアンテナの材質および構造として公知のものを用いることができる。
　挿通部材４５は、外側カバー２０に設けられた貫通穴２２に挿通されてアンテナ４０に連結される。本実施形態においては、挿通部材４５は、アンテナ４０の一部分である。すなわち、本実施形態では、アンテナ４０は、プラズマ処理装置１に取り付けられた状態において、一部が包囲空間３３内に位置しており、残部は包囲空間３３内に位置する部分から連続して貫通穴２２を通じて外部環境まで延び、アンテナ４０の端部は外部環境に露出している。これにより、プラズマ処理装置１の部品点数を削減できる。アンテナ４０は、例えば、円筒状の導体の両端近傍を屈曲させた形状を有し、屈曲部間の領域に位置する長尺形状を有する長尺部４１（図２参照）と、屈曲部と端部との間の領域に位置する挿通部材４５とを有していてよい。ただし、挿通部材４５は、アンテナ４０とは異なる部材であってもよい。
　保持部５０は、外部環境に対して包囲空間３３を気密に封止しつつ挿通部材４５が変位可能となるように挿通部材４５を保持する。また、保持部５０は、絶縁性を有していてよく、この場合、挿通部材４５と外側カバー２０とを互いに電気的に絶縁できる。図１に示す例では、２箇所に保持部５０が示されている。以下に説明する、保持部５０が有する詳細な構成要素について、図１では図示の平明化のために、一方の保持部５０についてのみ符号を付しているが、他方の保持部５０も同様の構成を有していてよい。
　保持部５０は、真空シール部材５１を介して、貫通穴２２を気密に封止することができる。保持部５０は、挿通部材４５が挿通される挿通口５２を有する。また、保持部５０は、挿通口５２において保持部５０と挿通部材４５との間を気密に封止する真空シール部材５３をさらに有していてよい。例えば、保持部５０は、挿通部材４５が摺動可能となるように挿通部材４５を保持していてよく、この場合、挿通部材４５は、筐体１０の内部を気密状態としたまま、保持部５０に対して摺動可能である。真空シール部材５３は、例えば二重のＯリングであってよい。また、真空シール部材５３は、挿通口５２の内面に塗布されたグリスであってもよい。保持部５０は、筐体１０の内部を気密状態としたまま挿通部材４５が摺動可能となるように挿通部材４５を保持可能であればよく、具体的な構造は特に限定されない。
　上記の例に限定されず、保持部５０は、例えば、可撓性を有する部材または伸縮可能な構造を有する部材を用いて構成されていてよい。保持部５０は、例えば、ベローズ（蛇腹）を有していてよく、この場合、ベローズの一方の端部は、外側カバー２０における包囲空間３３側の表面に気密に接続されていてよい。ベローズの他方の端部は、挿通部材４５の外周面に気密に接続されていてよい。アンテナ４０の変位に追随してベローズが伸縮することにより、外部環境に対して包囲空間３３を気密に封止しつつ挿通部材４５を変位させることができる。また、包囲空間３３が減圧されて外側カバー２０が包囲空間３３側に向かって撓んだ場合であっても、外側カバー２０の変形に挿通部材４５が追随し難い。これは、外側カバー２０の撓みがベローズの伸縮によって相殺されるためである。その結果、外側カバー２０が撓んだ場合においてもアンテナ４０の位置を維持し易くできる。
　なお、ベローズの一方の端部は、外側カバー２０における外部環境側の表面に気密に接続され、ベローズの他方の端部は、挿通部材４５における貫通穴２２から外部環境側に突出した部分の外周面に気密に接続されていてもよい。このような構成例においても、上記したことと同様の効果を奏する。以下の説明では、本実施形態におけるプラズマ処理装置１として、保持部５０が、挿通部材４５が摺動可能となるように挿通部材４５を保持している例について説明する。
　挿通部材４５は、保持部５０と摺接する摺接部４６を有する。例えば、保持部５０が有する真空シール部材５３が摺接部４６と接する。摺接部４６は、挿通部材４５の表面における少なくとも一部に形成されていてよい。摺接部４６の表面粗さは、包囲空間３３内に配されるアンテナ４０の部分（例えば長尺部４１）の表面粗さよりも小さくてよい。これにより、保持部５０と摺接部４６との接触箇所、例えば真空シール部材５３と摺接部４６とが互いに接触する部分における密着性が向上する。その結果、筐体１０の気密性が良好に維持される。
　位置調整機構６０は、外側カバー２０を筐体１０に取り付けた状態で挿通部材４５を変位させることによって、アンテナ４０の位置を調整する。位置調整機構６０は、接続部６１と、駆動部６２とを有する。接続部６１は、挿通部材４５における外部環境に露出した部分に接続されている。駆動部６２は、接続部６１を介して、貫通穴２２に対する挿通部材４５の挿通方向に沿って挿通部材４５を変位させる。接続部６１および駆動部６２の具体的な構成については後述する。
　位置調整機構６０は、外側カバー２０の外部環境側の表面上に取り付けられている。このため、アンテナ４０の取り付け時および取り外し時には、外側カバー２０および位置調整機構６０を、一体となった状態で簡便に取り外すことができる。位置調整機構６０は、フランジ１０ｂの表面上に取り付けられていてもよい。
　制御部６５は、駆動部６２の動作を制御することによりアンテナ４０の位置を制御する。制御部６５は、駆動部６２と電気的に接続されている。制御部６５は、駆動部６２の動作を制御するための指令を出力する。制御部６５がアンテナ４０の位置を制御することで、例えばユーザが手動でアンテナ４０の位置を調整する場合と比較して、アンテナ４０の位置を再現性よく調整できる。
　記憶部６８は、制御部６５による駆動部６２の制御に必要な情報を記憶する記憶装置である。ただし、プラズマ処理装置１は、必ずしも記憶部６８を備えなくてもよい。プラズマ処理装置１が記憶部６８を備えない場合、制御部６５は、駆動部６２の制御に必要な情報を記憶している外部の記憶装置と通信可能に接続されていればよい。
　電力供給部７０は、アンテナ４０に電力を供給する。電力供給部７０は、アンテナ４０の一端に接続されている。アンテナ４０の他端は、インピーダンス調整用の可変容量コンデンサ７３を介して接地されている。
　電力供給部７０は、高周波電源７１と、整合器７２とを備える。高周波電源７１は、高周波（例えば１３．５６ＭＨｚ）の電力を出力する。電力供給部７０からアンテナ４０に高周波電力が供給されることで、アンテナ４０の周囲に高周波誘導磁場が生じ、処理室１１内に導入されたガスの誘導結合プラズマが発生する。整合器７２は、高周波電源７１に対する負荷のインピーダンスを電源インピーダンスと整合させることで、高周波電源７１から負荷への電力伝達効率を向上させる。
　プラズマ処理装置１は、位置調整機構６０によりアンテナ４０の高さ（位置）が変動しても電力供給部７０とアンテナ４０との電気的な接続およびアンテナ４０と可変容量コンデンサ７３との電気的な接続を維持することが可能な構成を有していてよい。例えば、電力供給部７０からの配線７４と挿通部材４５との接点およびアンテナ４０から可変容量コンデンサ７３への配線７９と挿通部材４５との接点は、挿通部材４５に対して摺動可能であってよい。配線７４および配線７９の少なくとも一部は可撓性を有していてよい。また、アンテナ４０と挿通部材４５とが互いに別の部材である場合、挿通部材４５の内部を通じてアンテナ４０に配線７４および配線７９が接続されていてもよい。
　チラー７５は、アンテナ４０の内部に冷却媒体（例えば冷却水）を循環させる。アンテナ４０および挿通部材４５の内部には、例えばＣｕ管（内部配管）が通っている。チラー７５は、Ｃｕ管の両端にチューブ７６により接続されている。チューブ７６を介してチラー７５からＣｕ管の一端へ供給された冷却水がＣｕ管内を流れ、Ｃｕ管の他端からチューブ７６を介してチラー７５へ戻ることで、アンテナ４０が冷却される。
　プラズマ処理装置１は、位置調整機構６０によりアンテナ４０の高さ（位置）が変動してもチラー７５と挿通部材４５との接続を維持することが可能な構成を有していてよく、そのような構成の具体的な態様は特に限定されない。チラー７５とＣｕ管とを接続するチューブ７６の少なくとも一部は可撓性を有していてよい。この場合、位置調整機構６０によるアンテナ４０の高さの変動に起因して、Ｃｕ管の端部の位置が変動しても、チラー７５とＣｕ管との接続が維持される。
　図２は、図１における領域ＩＩの拡大図である。プラズマ処理装置１において、図２に示すように、アンテナ４０は、長尺形状を有する長尺部４１を備える。長尺部４１は、例えば円柱形状である。また、外側カバー２０は、前述した貫通穴２２としての、第１の貫通穴２２ａおよび第２の貫通穴２２ｂを備える。
　本実施形態におけるプラズマ処理装置１では、アンテナ４０の一部である挿通部材４５として、第１の挿通部材４５ａと第２の挿通部材４５ｂとを含む。第１の挿通部材４５ａは、長尺部４１における第１の端部４１ａ側に連結されて第１の貫通穴２２ａに挿通される。第２の挿通部材４５ｂは、長尺部４１における第２の端部４１ｂ側に連結されて第２の貫通穴２２ｂに挿通される。
　プラズマ処理装置１において、位置調整機構６０は、第１の挿通部材４５ａおよび第２の挿通部材４５ｂのそれぞれに対応して個別に設けられている。具体的には、プラズマ処理装置１は、１つのアンテナ４０につき、第１の挿通部材４５ａに接続される位置調整機構６０と、第２の挿通部材４５ｂに接続される位置調整機構６０とを備える。制御部６５は、アンテナ４０における第１の端部４１ａ側の位置と第２の端部４１ｂ側の位置とを互いに独立に制御する。これにより、アンテナ４０の第１の端部４１ａと第２の端部４１ｂとの位置関係を調整することができる。
　制御部６５は、内側カバー３０における包囲空間３３に面する表面と、アンテナ４０との距離が１ｍｍ以上となる範囲にてアンテナ４０の位置を調整するように、駆動部６２を動作させてよい。制御部６５が上記の範囲でアンテナ４０の位置を制御することで、アンテナ４０が内側カバー３０に接触することが防止される。したがって、当該接触に起因する、内側カバー３０の破損、およびプラズマの異常を防止できる。
　例えば、長尺部４１における第１の端部４１ａ側の末端の表面と内側カバー３０との距離を第１の距離ｄ１とする。アンテナ４０における第２の端部４１ｂ側の末端の表面と内側カバー３０との距離を第２の距離ｄ２とする。本実施形態においては、アンテナ４０の長尺部４１は円柱形状である。このため、内側カバー３０における包囲空間３３に面する表面とアンテナ４０との距離は、第１の端部４１ａまたは第２の端部４１ｂにおいて最も短くなる。制御部６５は、第１の距離ｄ１および第２の距離ｄ２がいずれも１ｍｍ以上となる範囲にてアンテナ４０の位置を調整する。
　ただし、制御部６５は、上記の範囲とは異なる範囲でアンテナ４０の位置を制御してもよい。例えば制御部６５は、底部３１の底面とアンテナ４０との距離が１ｍｍ以上となる範囲にてアンテナ４０の位置を制御してもよい。ここでいう底部３１の底面とは、底部３１における、包囲空間３３に面する表面のうち、外側カバー２０から最も遠くに位置する部分である。底部３１は、長尺部４１の長手方向に垂直に切断した断面視において、Ｕ字形状を有しており、長尺部４１は、前述の部分開放空間３４内に収容される。これにより、長尺部４１を基材Ｓに比較的近接した位置に配置することができるとともに、処理室１１内にプラズマを効率よく発生させることができる。この場合においても、制御部６５が上記の範囲でアンテナ４０の位置を制御することにより、アンテナ４０が内側カバー３０に接触することが防止される。なお、アンテナ４０の長尺部４１の表面と、内側カバー３０の底部３１における側壁との距離が１ｍｍ以上となるように、外側カバー２０の貫通穴２２の位置および内側カバー３０の取付位置が設定されていてよい。上記のような構成によれば、アンテナ４０と内側カバー３０との接触に起因する、内側カバー３０の破損および異常なプラズマの発生を防止できる。
　例えば、制御部６５は、プラズマ処理装置１の立ち上げ時（アンテナ４０への通電前）に、アンテナ４０を底部３１の底面に接触させた状態における位置を基準としてアンテナ４０の位置を制御してもよい。この場合、駆動部６２は、アンテナ４０の位置を制御する機構として、例えばサーボモータを有していてよい。また、記憶部６８は、サーボモータの回転量とアンテナ４０の変位量との関係を示すデータを記憶していてよい。制御部６５は、サーボモータの回転量から、底部３１の底面とアンテナ４０との距離を認識し、アンテナ４０の位置を制御できる。
　または、プラズマ処理装置１は、第１の距離ｄ１および第２の距離ｄ２に応じた信号を出力するセンサを備えていてもよい。その場合、制御部６５は、当該センサの出力に応じてアンテナ４０の位置を上記のとおり制御する。
　制御部６５は、第１の距離ｄ１と第２の距離ｄ２との距離の差が１ｍｍ以内となる範囲にてアンテナ４０の位置を制御してよい。第１の距離ｄ１と第２の距離ｄ２との距離の差が１ｍｍよりも大きくなると、アンテナ４０が変形する可能性がある。プラズマ処理装置１においては、制御部６５がアンテナ４０の位置を上記のとおり制御することで、アンテナ４０が変形する可能性を低減できる。
　アンテナ４０は、制御部６５からの指令に基づいて駆動部６２を動作させることによる挿通部材４５が変位する範囲に対応して、保持部５０と摺接する範囲の全体にわたって摺接部４６を有していてよい。換言すれば、制御部６５は、摺接部４６の形成範囲内でアンテナ４０の位置を調整するように、駆動部６２を動作させてよい。
　挿通部材４５における摺接部４６以外の部位が、保持部５０、特に真空シール部材５３に接触した状態となった場合、筐体１０内の気密性が低下する可能性がある。プラズマ処理装置１においては、制御部６５が上記のとおり駆動部６２を動作させることで、筐体１０内の気密性を維持し、ガスの漏出を防止できる。
　図３は、図１におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線端面図である。筐体１０は、複数の第１の開口部１２を有する。図３に示す例では、フランジ１０ｂには、第１の開口部１２が４つ設けられている。ただし、フランジ１０ｂが備える第１の開口部１２の数はこれに限られない。プラズマ処理装置１は、複数の第１の開口部１２に対応する数の外側カバー２０および内側カバー３０を有する。また、プラズマ処理装置１においては、複数の第１の開口部１２のそれぞれにアンテナ４０が設置される。
　さらに、本実施形態においてプラズマ処理装置１は、アンテナ４０のそれぞれに対応する位置調整機構６０および電力供給部７０を備える。プラズマ処理装置１は、制御部６５および記憶部６８については、１つのみ備えていてもよく、位置調整機構６０ごとに備えていてもよい。
　＜位置調整機構６０の構成＞
　図４は、実施形態１に係る位置調整機構６０の構成の一例を模式的に示す断面図である。図５は、図４におけるＶ－Ｖ線断面図である。図４および図５に示すように、位置調整機構６０において、駆動部６２は、サーボモータ６２ａ、回転軸６２ｂ、歯車６２ｃ、および支持板６２ｄを備える。また、接続部６１は、歯車溝付き板６１ａ、ガイドレール６１ｂ、スライド板６１ｃ、接続部材６１ｄ、絶縁板６１ｅを備える。
　サーボモータ６２ａは、制御部６５により回転量を制御される動力源である。回転軸６２ｂは、サーボモータ６２ａの動力により回転する。歯車６２ｃは、回転軸６２ｂと一体に回転し、回転軸６２ｂの回転を外部へ伝達する。支持板６２ｄは、サーボモータ６２ａを支持する。
　歯車溝付き板６１ａは、歯車６２ｃと噛み合う歯車溝を有する板である。ガイドレール６１ｂは、外側カバー２０の表面に略垂直なレールである。スライド板６１ｃは、ガイドレール６１ｂに沿って滑動する。スライド板６１ｃは、歯車溝付き板６１ａに取り付けられている。このため、歯車溝付き板６１ａは、歯車６２ｃの回転によって、スライド板６１ｃがガイドレール６１ｂに沿って移動するように、外側カバー２０の表面に略垂直な方向に移動する。
　接続部材６１ｄは、挿通部材４５に接続される。接続部材６１ｄは、絶縁性を有する絶縁板６１ｅを介して歯車溝付き板６１ａに取り付けられる。したがって、制御部６５は、サーボモータ６２ａの回転量を制御することで、挿通部材４５、さらにはアンテナ４０の位置を制御できる。
　接続部６１の少なくとも一部は絶縁性を有する。図４および図５に示した例では、絶縁板６１ｅが絶縁性を有する。このため、挿通部材４５からサーボモータ６２ａに通電する可能性を低減できるとともに、サーボモータ６２ａに供給される電力がアンテナ４０に影響する可能性を低減できる。ただし、接続部６１においては、絶縁板６１ｅ以外の構成要素が絶縁性を有していてもよい。その場合には、接続部６１は、絶縁板６１ｅを備えなくてもよい。
　以上のとおり、プラズマ処理装置１においては、複数のアンテナ４０の位置を、処理室１１を大気開放することなく個別に調整できる。そのため、アンテナ４０の高さを簡易に調整できる。例えば、プラズマ処理装置１を用いて基板Ｓ上に成膜した製品の量産を開始する前に、成膜レートを観測し、成膜条件としてのアンテナ４０の位置を決定できる。その結果、プラズマ処理装置１の立ち上げに要する時間を短縮できる。
　また、プラズマ処理装置１においては、外側カバー２０が筐体１０に、真空シール部材２１を介して気密に取り付けられている。このため、内側カバー３０が衝撃などにより破損した場合であっても、外部環境へのガスの漏洩が生じる可能性を低減できる。そして、内側カバー３０の鍔部３５はフランジ１０ｂの突出部１３に固定されることなく支持されていてよく、外側カバー２０を取り外した状態において、第１の開口部１２を通じて内側カバー３０を外部環境に取り出すことができる。そのため、メンテナンス性が高度に向上したプラズマ処理装置１とすることができる。さらに、プラズマ処理装置１では、ネジ止め等を行うことなく内側カバー３０が設置されている場合、処理室１１内を減圧したときでも、ネジ止めの箇所を起点とする割れまたは変形などが内側カバー３０に生じる可能性を大幅に低減することができる。
　（その他の構成）
　プラズマ処理装置１において、位置調整機構６０は、上述した例に限定されず、アンテナ４０の位置（より具体的には挿通部材４５の位置）を変位可能な機構であればよく、具体的な構成は特に限定されない。位置調整機構６０として、公知の機構を適宜適用することができる。位置調整機構６０は、ユーザが手動でアンテナ４０の位置を調整可能な構成を有していてもよい。
　一実施形態におけるプラズマ処理装置１では、真空ポンプＰＯを用いて排気することにより、処理室１１内が減圧されるとともに、包囲空間３３も減圧される。これは、内側カバー３０の鍔部３５とフランジ１０ｂの突出部１３とが互いに当接する部分は真空シールされておらず、鍔部３５と突出部１３との間の隙間を介して処理室１１と包囲空間３３とは互いに連通しているためである。つまり、第１の開口部１２の内部に取り付けられた内側カバー３０により、プラズマ生成領域である処理室１１とプラズマ非生成領域である包囲空間３３とが互いに区切られているが、互いに空間的に隔絶されていない。包囲空間３３は、処理室１１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、プラズマ処理装置１が運転状態である場合、換言すればアンテナ４０に通電して処理室１１にプラズマを発生させている状態において、包囲空間３３の気圧は、例えば１Ｐａ～１００Ｐａであってよい。包囲空間３３は、プラズマが生成困難な領域（プラズマ非生成領域）とすることができる。
　一実施形態におけるプラズマ処理装置１では、内側カバー３０の鍔部３５とフランジ１０ｂの突出部１３とが互いに当接する部分が真空シールされており、処理室１１内と包囲空間３３内とを個別に排気するようになっていてもよい。
　〔実施形態２〕
　本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態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。
　図６は、実施形態２に係る位置調整機構６０Ａの構成を示す図である。図７は、図６におけるＶＩＩ－ＶＩＩ線断面図である。ただし、図７においては、図６におけるＶＩＩ－ＶＩＩ線断面よりも紙面手前側に位置する構成要素についても一点鎖線で示している。図６および図７に示すように、位置調整機構６０Ａは、接続部６１の代わりに接続部６１Ａおよび駆動部６２Ａを備える。
　駆動部６２Ａは、歯車６２ｃの代わりに回転板６２ｅを備える点でのみ駆動部６２と相違する。回転板６２ｅは、歯車６２ｃと同様、回転軸６２ｂと一体に回転し、回転軸６２ｂの回転を外部へ伝達する。
　接続部６１Ａは、歯車溝付き板６１ａの代わりに可動板６１ｆを備えるとともに、段付きボルト６１ｇをさらに備える点で、接続部６１と相違する。可動板６１ｆは、回転板６２ｅに対して、回転軸６２ｂと略平行な軸周りで回動可能に接続されている。
　また、接続部６１Ａは、絶縁板６１ｅを接続部材６１ｄの両側に有する。一方の絶縁板６１ｅには、可動板６１ｆが段付きボルト６１ｇにより接続されている。可動板６１ｆは、段付きボルト６１ｇの中心軸の周りで絶縁板６１ｅに対して回動可能である。他方の絶縁板６１ｅには、スライド板６１ｃが接続されている。
　以上の構成により、位置調整機構６０Ａにおいては、可動板６１ｆは、接続部材６１ｄ、および接続部材６１ｄの両側に位置する絶縁板６１ｅを介してスライド板６１ｃに接続されている。このため、回転板６２ｅの回転に起因する可動板６１ｆの動きは、スライド板６１ｃがガイドレール６１ｂに沿って移動するような上下動となる。したがって、位置調整機構６０Ａによっても、制御部６５は、駆動部６２Ａを制御することでアンテナ４０の位置を制御できる。
　〔実施形態３〕
　実施形態１においては、複数のアンテナ４０は互いに電気的に接続されず、独立していた。しかし、複数のアンテナ４０のうち２以上が互いに電気的に接続されていてもよい。
　図８は、複数のアンテナ４０が互いに電気的に接続されている第１の例を示す図である。第１の例では、プラズマ処理装置１は、電力供給部７０を２つ備える。２つの電力供給部７０のそれぞれに、アンテナ４０が２本ずつ並列に接続されている。それぞれのアンテナ４０は、インピーダンスを調整するための可変容量コンデンサ７３を介して接地されている。
　図９は、複数のアンテナ４０が互いに電気的に接続されている第２の例を示す図である。第２の例では、プラズマ処理装置１は、電力供給部７０を２つ備える。２つの電力供給部７０のそれぞれに、アンテナ４０が２本ずつ直列に接続されている。互いに直列に接続されている２本のアンテナ４０の間に、可変容量コンデンサ７３が配されている。
　図１０は、複数のアンテナ４０が互いに電気的に接続されている第３の例を示す図である。第３の例では、プラズマ処理装置１は、単一の電力供給部７０を備える。単一の電力供給部７０に、２本のアンテナ４０が互いに直列に接続されたアンテナ群が、互いに並列に接続されている。それぞれのアンテナ群において、互いに直列に接続されている２本のアンテナ４０の間に、可変容量コンデンサ７３が配されている。
　また、３本以上のアンテナ４０が互いに電気的に接続されていてもよい。さらに、プラズマ処理装置１が備える全てのアンテナ４０が、互いに電気的に接続されていてもよい。
　プラズマ処理装置１において、制御部６５は、複数のアンテナ４０が互いに電気的に接続されている場合であっても、それぞれのアンテナ４０の位置を適切に調整できる。この場合、電力供給部７０の数をアンテナ４０の数よりも少なくすることができる。したがって、プラズマ処理装置１の部品点数を削減できる。
　〔実施形態４〕
　プラズマ処理装置１において、記憶部６８は、アンテナ４０への投入電力とアンテナの調整位置との対応関係を予め設定した位置設定情報を記憶していてよい。この場合、制御部６５は、記憶部６８が記憶している位置設定情報に基づいて、電力供給部７０からアンテナ４０に投入される電力に対応してアンテナ４０の位置を制御する。
　アンテナ４０の適切な位置は、アンテナ４０に投入される電力に大きく依存する。このため、制御部６５は、位置設定情報に基づいてアンテナ４０の位置を制御することで、制御を簡略化できる。
　また、上述したとおり、筐体１０は、複数の第１の開口部１２を有する。制御部６５は、位置設定情報に基づいて、複数の第１の開口部１２のそれぞれに設置される複数のアンテナ４０の位置を互いに独立に制御する。これにより、アンテナ４０ごとの投入電力にバラツキが生じている場合であっても、アンテナ４０ごとの投入電力に応じた適切な位置に、アンテナ４０の位置を調整できる。
　〔検証試験〕
　図１１は、前述の実施形態１に係るプラズマ処理装置１の試験結果の一例について説明するための図である。
　検証試験では、前述の実施形態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、基材Ｓ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１５の温度を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１１内の圧力を２．７Ｐａ、１３．５６ＭＨｚの高周波電源（電源）７１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４０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４０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４０のうちの隣り合う２本のアンテナ４０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４０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１１に示す。図１１では、グラフ横軸における０ｍｍの位置は、２本のアンテナ４０間の中央位置である。
　図１１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。２本のアンテナ４０の位置（高さ）は、適宜調整した。
　〔まとめ〕
　本発明の態様１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の開口部を閉塞するように前記筐体に真空シール部材を介して気密に取り付けられるとともに、貫通穴を有する外側カバーと、誘電性を有し、前記第１の開口部の内部にて、前記処理室と前記外側カバーとの間を空間的に分割するように支持される内側カバーと、少なくとも前記外側カバーおよび前記内側カバーに包囲されて形成される包囲空間に配され、前記処理室内に誘導結合性のプラズマを発生させるためのアンテナと、前記貫通穴に挿通されて前記アンテナに連結される挿通部材と、前記外部環境に対して前記包囲空間を気密に封止しつつ前記挿通部材が変位可能となるように前記挿通部材を保持する保持部と、前記外側カバーを取り付けた状態で前記挿通部材を変位させることによって、前記アンテナの位置を調整する位置調整機構と、を備える。
　上記の構成によれば、外側カバーを取り付けた状態で前記挿通部材を変位させることによって、前記アンテナの位置を調整することができる。そのため、アンテナの高さを簡易に調整できる。プラズマ処理装置の立ち上げ時において、成膜条件を決定するために、アンテナ高さを簡易に調整することができるため、プラズマ処理装置の立ち上げに要する時間を短縮できる。また、プラズマ処理装置においては、外側カバーが筐体に、真空シール部材を介して気密に取り付けられる。そのため、内側カバーが衝撃などにより破損した場合であっても、外部環境へのガスの漏洩が生じる可能性を低減できる。
　本発明の態様２に係るプラズマ処理装置は、上記態様１において、前記位置調整機構は、前記挿通部材における前記外部環境に露出した部分に接続された接続部と、前記接続部を介して、前記貫通穴に対する前記挿通部材の挿通方向に沿って前記挿通部材を変位させる駆動部とを有し、前記駆動部と電気的に接続され、前記駆動部の動作を制御することにより前記アンテナの位置を制御する制御部をさらに備える。
　上記の構成によれば、制御部によってアンテナの位置を制御することができる。そのため、例えばユーザが手動でアンテナの位置を調整する場合と比較して、アンテナの位置を簡易に、かつ再現性よく調整できる。
　本発明の態様３に係るプラズマ処理装置は、上記態様２において、前記挿通部材は、前記アンテナの一部分であり、前記接続部の少なくとも一部および前記保持部は絶縁性を有し、前記アンテナは、前記保持部と摺接する摺接部を有し、前記摺接部は、前記アンテナにおける前記包囲空間に配される部分よりも表面粗さが小さい。
　上記の構成によれば、保持部と摺接部との接触箇所において気密性が良好に維持される。そのため、アンテナを変位させるために挿通部材を変位させた場合においても、外部環境から包囲空間内に気体が流入しにくくできる。
　本発明の態様４に係るプラズマ処理装置は、上記態様３において、前記アンテナは、前記制御部からの指令に基づいて前記駆動部を動作させることによる前記挿通部材が変位する範囲に対応して、前記保持部と摺接する範囲にわたって前記摺接部を有している。
　上記の構成によれば、保持部による気密性を維持し易くすることができる。
　本発明の態様５に係るプラズマ処理装置は、上記態様４において、前記制御部は、前記摺接部の形成範囲かつ前記内側カバーにおける前記包囲空間に面する表面と前記アンテナとの距離が１ｍｍ以上となる範囲にて前記アンテナの位置を調整するように、前記駆動部を動作させる。
　上記の構成によれば、制御部が上記の範囲でアンテナの位置を制御する。これにより、保持部による気密性を維持しつつ、アンテナが内側カバーに接触することが防止される。したがって、アンテナと内側カバーとの接触に起因する、内側カバーの破損、およびプラズマに異常が生じる可能性を低減できる。
　本発明の態様６に係るプラズマ処理装置は、上記態様２から５のいずれか一態様において、前記内側カバーは、前記処理室側に向かって凸形状を有する底部と前記外側カバー側に開口する第２の開口部とを有し、前記内側カバーにおける前記底部の内壁によって部分的に包囲されているとともに前記第２の開口部にて開放されている部分開放空間の内部に、前記第２の開口部を通じて前記アンテナの少なくとも一部が収容され、前記制御部は、前記底部の底面と前記アンテナとの距離が１ｍｍ以上となる範囲にて前記アンテナの位置を制御する。
　上記の構成によれば、部分開放空間内にアンテナの少なくとも一部が収容された場合においても、制御部が上記の範囲でアンテナの位置を制御することにより、アンテナが内側カバーに接触することが防止される。
　本発明の態様７に係るプラズマ処理装置は、上記態様２から６のいずれか一態様において、前記アンテナは、長尺形状を有する長尺部を備え、前記外側カバーは、第１の貫通穴および第２の貫通穴を有し、前記挿通部材は、前記長尺部における第１の端部側に連結されて第１の貫通穴に挿通される第１の挿通部材と、前記長尺部における第２の端部側に連結されて第２の貫通穴に挿通される第２の挿通部材とを含み、前記位置調整機構が前記第１の挿通部材および前記第２の挿通部材のそれぞれに接続され、前記制御部は、前記アンテナにおける前記第１の端部側の位置と前記第２の端部側の位置とを互いに独立に制御する。
　上記の構成によれば、アンテナの第１の端部および第２の端部の両方の位置を簡易に調整することができる。
　本発明の態様８に係るプラズマ処理装置は、上記態様７において、前記挿通部材は、前記アンテナの一部分である。
　上記の構成によれば、プラズマ処理装置の部品点数を削減できる。
　本発明の態様９に係るプラズマ処理装置は、上記態様７または８において、前記アンテナにおける前記第１の端部側の末端の表面と前記内側カバーとの距離を第１の距離とし、前記アンテナにおける前記第２の端部側の末端の表面と前記内側カバーとの距離を第２の距離として、前記制御部は、前記第１の距離と前記第２の距離との差が１ｍｍ以内となる範囲にて前記アンテナの位置を制御する。
　上記の構成によれば、アンテナの第１の端部および第２の端部の互いの位置が大幅に異なることによってアンテナが変形する可能性を、効果的に低減できる。
　本発明の態様１０に係るプラズマ処理装置は、上記態様２から９のいずれか一態様において、前記アンテナに電力を供給する電力供給部を備え、前記制御部は、前記アンテナへの投入電力と前記アンテナの調整位置との対応関係を予め設定した位置設定情報に基づいて、前記電力供給部から前記アンテナに投入される電力に対応して前記アンテナの位置を制御する。
　アンテナの適切な位置は、アンテナに投入される電力に大きく依存する。上記の構成によれば、制御部は、予め設定された位置設定情報に基づいてアンテナの位置を制御する。これにより、制御を簡略化できる。
　本発明の態様１１に係るプラズマ処理装置は、上記態様１０において、前記筐体は、複数の前記第１の開口部を有し、前記制御部は、前記位置設定情報に基づいて、複数の前記第１の開口部のそれぞれに設置される複数の前記アンテナの位置を互いに独立に制御する。
　上記の構成によれば、アンテナごとの投入電力にバラツキが生じている場合であっても、アンテナごとの投入電力に応じた適切な位置に、アンテナの位置を簡易に調整できる。
　本発明の態様１２に係るプラズマ処理装置は、上記態様１から１１のいずれか一態様において、前記位置調整機構は、前記外側カバーの前記外部環境側の表面上に取り付けられている。
　上記の構成によれば、アンテナの取り付け時および取り外し時には、外側カバーおよび位置調整機構を、一体となった状態で筐体から簡便に取り外すことができる。
　〔附記事項〕
　本発明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、異なる実施形態にそれぞれ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発明の技術的範囲に含まれる。
　１　プラズマ処理装置
　１０　筐体
　１１　処理室
　１２　第１の開口部
　２０　外側カバー
　２１　真空シール部材
　２２　貫通穴
　３０　内側カバー
　３１　底部
　３２　第２の開口部
　３３　包囲空間
　３４　部分開放空間
　４０　アンテナ
　４１　長尺部
　４１ａ　第１の端部
　４１ｂ　第２の端部
　４５　挿通部材
　４５ａ　第１の挿通部材
　４５ｂ　第２の挿通部材
　４６　摺接部
　５０　保持部
　６０、６０Ａ　位置調整機構
　６１、６１Ａ　接続部
　６２、６２Ａ　駆動部
　６５　制御部
　７０　電力供給部

Claims (12)

  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の開口部を閉塞するように前記筐体に真空シール部材を介して気密に取り付けられるとともに、貫通穴を有する外側カバーと、
    　誘電性を有し、前記第１の開口部の内部にて、前記処理室と前記外側カバーとの間を空間的に分割するように支持される内側カバーと、
    　少なくとも前記外側カバーおよび前記内側カバーに包囲されて形成される包囲空間に配され、前記処理室内に誘導結合性のプラズマを発生させるためのアンテナと、
    　前記貫通穴に挿通されて前記アンテナに連結される挿通部材と、
    　前記外部環境に対して前記包囲空間を気密に封止しつつ前記挿通部材が変位可能となるように前記挿通部材を保持する保持部と、
    　前記外側カバーを取り付けた状態で前記挿通部材を変位させることによって、前記アンテナの位置を調整する位置調整機構と、を備えるプラズマ処理装置。
  2. 　前記位置調整機構は、前記挿通部材における前記外部環境に露出した部分に接続された接続部と、前記接続部を介して、前記貫通穴に対する前記挿通部材の挿通方向に沿って前記挿通部材を変位させる駆動部とを有し、
    　前記駆動部と電気的に接続され、前記駆動部の動作を制御することにより前記アンテナの位置を制御する制御部をさらに備える、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
  3. 　前記挿通部材は、前記アンテナの一部分であり、
    　前記接続部の少なくとも一部および前記保持部は絶縁性を有し、
    　前記アンテナは、前記保持部と摺接する摺接部を有し、
    　前記摺接部は、前記アンテナにおける前記包囲空間に配される部分よりも表面粗さが小さい、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
  4. 　前記アンテナは、前記制御部からの指令に基づいて前記駆動部を動作させることによる前記挿通部材が変位する範囲に対応して、前記保持部と摺接する範囲にわたって前記摺接部を有している、請求項３に記載のプラズマ処理装置。
  5. 　前記制御部は、前記摺接部の形成範囲かつ前記内側カバーにおける前記包囲空間に面する表面と前記アンテナとの距離が１ｍｍ以上となる範囲にて前記アンテナの位置を調整するように、前記駆動部を動作させる、請求項４に記載のプラズマ処理装置。
  6. 　前記内側カバーは、前記処理室側に向かって凸形状を有する底部と前記外側カバー側に開口する第２の開口部とを有し、
    　前記内側カバーにおける前記底部の内壁によって部分的に包囲されているとともに前記第２の開口部にて開放されている部分開放空間の内部に、前記第２の開口部を通じて前記アンテナの少なくとも一部が収容され、
    　前記制御部は、前記底部の底面と前記アンテナとの距離が１ｍｍ以上となる範囲にて前記アンテナの位置を制御する、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
  7. 　前記アンテナは、長尺形状を有する長尺部を備え、
    　前記外側カバーは、第１の貫通穴および第２の貫通穴を有し、
    　前記挿通部材は、前記長尺部における第１の端部側に連結されて第１の貫通穴に挿通される第１の挿通部材と、前記長尺部における第２の端部側に連結されて第２の貫通穴に挿通される第２の挿通部材とを含み、
    　前記位置調整機構が前記第１の挿通部材および前記第２の挿通部材のそれぞれに接続され、
    　前記制御部は、前記アンテナにおける前記第１の端部側の位置と前記第２の端部側の位置とを互いに独立に制御する、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
  8. 　前記挿通部材は、前記アンテナの一部分である、請求項７に記載のプラズマ処理装置。
  9. 　前記アンテナにおける前記第１の端部側の末端の表面と前記内側カバーとの距離を第１の距離とし、前記アンテナにおける前記第２の端部側の末端の表面と前記内側カバーとの距離を第２の距離として、
    　前記制御部は、前記第１の距離と前記第２の距離との差が１ｍｍ以内となる範囲にて前記アンテナの位置を制御する、請求項７に記載のプラズマ処理装置。
  10. 　前記アンテナに電力を供給する電力供給部を備え、
    　前記制御部は、前記アンテナへの投入電力と前記アンテナの調整位置との対応関係を予め設定した位置設定情報に基づいて、前記電力供給部から前記アンテナに投入される電力に対応して前記アンテナの位置を制御する、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
  11. 　前記筐体は、複数の前記第１の開口部を有し、
    　前記制御部は、前記位置設定情報に基づいて、複数の前記第１の開口部のそれぞれに設置される複数の前記アンテナの位置を互いに独立に制御する、請求項１０に記載のプラズマ処理装置。
  12. 　前記位置調整機構は、前記外側カバーの前記外部環境側の表面上に取り付けられている、請求項１～１１の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
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