(57)【要約】  このプラズマ処理装置は、側壁（３４）を有するチャンバ（２）と、電極フランジ（４）と、前記チャンバ（２）及び前記電極フランジ（４）によって挟まれた絶縁フランジ（８１）とから構成され、反応室（２ａ）を有する処理室（１０１）と、前記反応室（２ａ）内に収容され、処理面（１０ａ）を有する基板（１０）が載置される支持部（１５）と、前記チャンバ（２）の前記側壁（３４）に設けられた搬出入部（３６）と、前記電極フランジ（４）に接続され、高周波電圧を印加するＲＦ電源（９）と、前記搬出入部（３６）に設けられ、前記搬出入部（３６）を開閉する第一ドアバルブ（５５）と、前記チャンバ（２）と電気的に接続され、前記チャンバ（２）の内側面（３３）と同一平面上に位置する面部（５６ａ）を有する第二ドアバルブ（５６）とを含む。
2010079756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ処理装置であって、
側壁を有するチャンバと、電極フランジと、前記チャンバ及び前記電極フランジによって挟まれた絶縁フランジとから構成され、反応室を有する処理室と、
前記反応室内に収容され、処理面を有する基板が載置され、前記基板の温度を制御する支持部と、
前記チャンバの前記側壁に設けられ、前記反応室に前記基板を搬出又は搬入するために用いられる搬出入部と、
前記電極フランジに接続され、高周波電圧を印加するＲＦ電源と、
前記搬出入部に設けられ、前記搬出入部を開閉する第一ドアバルブと、
前記チャンバと電気的に接続され、前記チャンバの内側面と同一平面上に位置する面部を有する第二ドアバルブと、
を含むことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載のプラズマ処理装置であって、
前記第二ドアバルブは、導電性を有する弾性部材が設けられる端部を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載のプラズマ処理装置であって、
前記第二ドアバルブと前記チャンバとの間に間隙が設けられ、前記第二ドアバルブと前記チャンバとが電気的に接続されることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項４】
請求項１に記載のプラズマ処理装置であって、
前記反応室内に収容され、前記処理面に対向するように配置され、前記基板に向けてプロセスガスを供給するシャワープレートを含むことを特徴とするプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ処理装置に関する。
本願は、２００９年１月９日に出願された特願２００９−００４０２５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プラズマを用いて原料ガスを分解し、例えば、基板の被成膜面に薄膜を形成するプラズマ処理装置が知られている。このプラズマ処理装置においては、例えば、図７に示すように、成膜空間（反応室）３０５を有するように、チャンバ３０３と、電極フランジ３０４と、チャンバ３０３及び電極フランジ３０４によって挟まれた絶縁フランジ３０２とによって処理室３０１が構成されている。処理室３０１内には、電極フランジに接続され複数の噴出口を有するシャワープレート３０６と、基板３０７が配置されるヒータ３０８とが設けられている。シャワープレート３０６と電極フランジ３０４との間に形成される空間３０９は、原料ガスが導入されるガス導入空間である。即ち、シャワープレート３０は、処理室３０１内を、基板３０７に膜が形成される成膜空間３０５と、ガス導入空間（空間３０９）とに区画している。【０００３】
ヒータ３０８には、アースプレート３１０の一端が接続されている。アースプレート３１０の他端は、チャンバ３０３の内底面近傍に電気的に接続されている。チャンバ３０３は、接地電位に接続されている。これによってヒータ３０８は、アノード電極として機能する。一方、電極フランジ３０４には高周波電源３１１が接続されている。電極フランジ３０４及びシャワープレート３０６は、カソード電極として機能する。電極フランジ３０４の周囲には、例えば、電極フランジ３０４を覆うように形成され、かつチャンバ３０３に接続されたシールドカバー３１２などが設けられている。【０００４】
このような構成において、ガス導入空間に導入されたガスは、シャワープレート３０６の各噴出口から成膜空間に均一に噴出される。このとき、高周波電源を起動して電極フランジ３０４に高周波電圧を印加し、成膜空間内にプラズマを発生させる。そして、プラズマによって分解された原料ガスが基板の被成膜面に到達することにより所望の膜が形成される。
電極フランジ３０４に高周波電圧を印加してプラズマを発生させる際、プラズマの発生に伴って流れる電流は、図７の矢印に示すように、シャワープレート３０６，ヒータ３０８，及びアースプレート３１０の順に伝達される。また、この電流は、チャンバ３０３の内側面及びシールドカバー３１２に伝達され、電極フランジ３０４にリターンされる。プラズマの発生に伴う電流は、このような電流経路を通じて流れる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２４４０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図８に示すように、チャンバ３０３の側壁には、基板３０７をチャンバ３０３内に搬出又は搬入するために用いられる搬出入部３１３が設けられ、これを開閉するドアバルブ３１４が設けられている場合が多い。
このような場合、搬出入部３１３が形成されているチャンバ３０３の内側面を流れる高周波電流の経路は、搬出入部３１３が形成されていないチャンバ３０３の内側面を流れる高周波電流の経路よりも長くなる。これによって、搬出入部３１３が形成されている内側面を流れる高周波電流の経路において、インダクタンスが大きくなる。
特に、基板３０７のサイズが大型化すると、高周波電圧を大きくする必要があるため、搬出入部３１３の近傍における異常放電が発生するおそれがある。
このため、異常放電に起因するインピーダンスの不整合が生じ、電極フランジ３０４に印加できる高周波電圧が低下してしまうという課題がある。【０００７】
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、搬出入部における異常放電を防止し、印加可能な高周波電圧を大きくすることができるプラズマ処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明のプラズマ処理装置は、側壁を有するチャンバと、電極フランジと、前記チャンバ及び前記電極フランジによって挟まれた絶縁フランジとから構成され、反応室を有する処理室と、前記反応室内に収容され、処理面を有する基板が載置され、前記基板の温度を制御する支持部と、前記チャンバの前記側壁に設けられ、前記反応室に前記基板を搬出又は搬入するために用いられる搬出入部と、前記電極フランジに接続され、高周波電圧を印加するＲＦ電源と、前記搬出入部に設けられ、前記搬出入部を開閉する第一ドアバルブと、前記チャンバと電気的に接続され、前記チャンバの内側面と同一平面上に位置する面部を有する第二ドアバルブとを含む。
このような構成においては、搬出入部におけるリターン電流の経路として、第二ドアバルブの面部上に電流を流すことができる。このため、搬出入部近傍におけるインダクタンスを低下させることができる。また、第二ドアバルブを設けることによって、第一ドアバルブと搬出入部とによって囲まれた放電空間を閉塞することができる。従って、プラズマを発生させる際、搬出入部内における異常放電を防止でき、電極フランジに印加できる高周波電圧を大きくすることができる。【０００９】
本発明のプラズマ処理装置においては、前記第二ドアバルブは、導電性を有する弾性部材が設けられる端部を有することが好ましい。
このような構成においては、第二ドアバルブとチャンバとが電気的に接続され、リターン電流の経路として第二ドアバルブとチャンバとの間に電流すことができる。また、第二ドアバルブを閉じる際に、端部と搬出入部とが衝突することを防止することができる。このため、第二ドアバルブ又はチャンバの損傷を防止でき、部品寿命を長くすることができる。【００１０】
本発明のプラズマ処理装置においては、前記第二ドアバルブと前記チャンバとの間に間隙が設けられ、前記第二ドアバルブと前記チャンバとが電気的に接続されることが好ましい。
この構成においては、例えば、第二ドアバルブとチャンバとの間に１ｍｍ以下の極小の間隙が設けられる。また、高周波電圧が印加されている際に、リターン電流の経路として、端部は容量結合を介して搬出入部に電気的に接続される。
このような構成においては、第二ドアバルブの端部と搬出入部とが接触しないため、塵埃などが端部と搬出入部との間に堆積することを防止できる。【００１１】
本発明のプラズマ処理装置においては、前記反応室内に収容され、前記処理面に対向するように配置され、前記基板に向けてプロセスガスを供給するシャワープレートを含むことが好ましい。
この構成においては、シャワープレートがプロセスガスを供給し、ＲＦ電源が高周波電圧を供給することにより、プラズマ状態のプロセスガスが得られ、基板の処理面上で気相成長反応が生じ、薄膜を処理面上に成膜することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、搬出入部におけるリターン電流の経路として、第二ドアバルブの面部上に電流を流すことができる。このため、搬出入部近傍におけるインダクタンスを低下させることができる。また、第二ドアバルブを設けることによって、第一ドアバルブと搬出入部とによって囲まれた放電空間を閉塞することができる。従って、プラズマを発生させる際、搬出入部内における異常放電を防止でき、電極フランジに印加できる高周波電圧を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態におけるプラズマ処理装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態におけるプラズマ処理装置の構成を示す概略断面図であって、図１において符号Ａで示された部分を拡大して示した断面図である。
【図３】本発明の実施形態における第一ドアバルブ及び第二ドアバルブの動作を説明ための図である。
【図４】本発明の実施例におけるプラズマ処理装置の稼働条件を示す図である。
【図５】印加可能な高周波電圧の大きさに関し、本発明の実施例におけるプラズマ処理装置と従来のプラズマ処理装置との比較結果を示す図である。
【図６】本発明の実施形態の変形例における第二ドアバルブの構成を示す概略断面図である。
【図７】従来のプラズマ処理装置の構成を示す概略断面図である。
【図８】従来のプラズマ処理装置において、リターン電流の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係るプラズマ処理装置の実施形態を図面に基づき説明する。
また、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識し得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法及び比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
また、本実施形態においては、プラズマＣＶＤ法を用いた成膜装置を説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態におけるプラズマ処理装置１の構成を示す概略断面図である。
図１に示すように、プラズマＣＶＤ法を実施するプラズマ処理装置１は、反応室である成膜空間２ａを有する処理室１０１を含む。処理室１０１は、真空チャンバ２（チャンバ）と、電極フランジ４と、真空チャンバ２及び電極フランジ４に挟持された絶縁フランジ８１とから構成されている。
【００１６】
真空チャンバ２の底部１１（内底面）には、開口部が形成されている。この開口部には支柱２５が挿通され、支柱２５は真空チャンバ２の下部に配置されている。支柱２５の先端（真空チャンバ２内）には、板状のヒータ１５（支持部）が接続されている。また、真空チャンバ２には、排気管２７が接続されている。排気管２７の先端には、真空ポンプ２８が設けられている。真空ポンプ２８は、真空チャンバ２内が真空状態となるように減圧する。
【００１７】
また、支柱２５は、真空チャンバ２の外部に設けられた昇降機構（不図示）に接続されており、基板１０の鉛直方向において上下に移動可能である。つまり、支柱２５の先端に接続されているヒータ１５は、上下方向に昇降可能に構成されている。また、真空チャンバ２の外部においては、支柱２５の外周を覆うようにベローズ（不図示）が設けられている。
【００１８】
電極フランジ４は、上壁４１と周壁４３とを有する。電極フランジ４は、電極フランジ４の開口部が基板１０の鉛直方向において下方に位置するように配置されている。また、電極フランジ４の開口部には、シャワープレート５が取り付けられている。これにより、電極フランジ４とシャワープレート５との間に空間２４が形成されている。また、電極フランジ４の上壁４１は、シャワープレート５に対向している。上壁４１には、ガス導入口４２が設けられている。
また、処理室１０１の外部に設けられたプロセスガス供給部２１とガス導入口４２との間には、ガス導入管７が設けられている。ガス導入管７の一端は、ガス導入口４２に接続され、他端は、プロセスガス供給部２１に接続されている。また、ガス導入管７は、後述するシールドカバー１３を貫通している。また、ガス導入管７を通じて、プロセスガス供給部２１から空間２４にプロセスガスが供給される。即ち、空間２４は、プロセスガスが導入されるガス導入空間として機能している。
【００１９】
電極フランジ４とシャワープレート５は、それぞれ導電材で構成されている。
電極フランジ４の周囲には、電極フランジ４を覆うようにシールドカバー１３が設けられている。シールドカバー１３は、電極フランジ４と非接触であり、かつ、真空チャンバ２の開口周縁部１４に連設するように配置されている。また、電極フランジ４には、真空チャンバ２の外部に設けられたＲＦ電源９（高周波電源）がマッチングボックス１２を介して接続されている。マッチングボックス１２は、シールドカバー１３に取り付けられている。
【００２０】
即ち、真空チャンバ２は、シールドカバー１３を介して接地されている。
一方、電極フランジ４及びシャワープレート５はカソード電極７１として構成されている。シャワープレート５には、複数のガス噴出口６が形成されている。空間２４内に導入されたプロセスガスは、ガス噴出口６から真空チャンバ２内の成膜空間２ａに噴出される。
【００２１】
また、真空チャンバ２の成膜空間２ａには、ガス導入管７とは異なるガス導入管８が接続されている。
ガス導入管８にはフッ素ガス供給部２２とラジカル源２３とが設けられている。ラジカル源２３は、フッ素ガス供給部２２から供給されたフッ素ガスを分解する。ガス導入管８は、フッ素ガスが分解されて得られたフッ素ラジカルを、真空チャンバ２内の成膜空間２ａに供給する。
【００２２】
ヒータ１５は、表面が平坦に形成された板状の部材である。ヒータ１５の上面には、基板１０が載置される。ヒータ１５は、接地電極、つまりアノード電極７２として機能する。このため、ヒータ１５は、導電性を有する、例えば、アルミニウム合金で形成されている。基板１０がヒータ１５上に配置されると、基板１０とシャワープレート５とは互いに近接して平行に位置される。より具体的には、基板１０の処理面１０ａとシャワープレート５との間の距離（ギャップ）Ｇ１は、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下のナローギャップに設定されている。
【００２３】
なお、距離Ｇ１が３ｍｍよりも小さい場合、シャワープレート５に形成されているガス噴出口６の最小（限界）孔径が０．３ｍｍに設定されているとき、基板１０の処理面１０ａに形成される膜の品質がシャワープレート５のガス噴出口６の孔径の影響を受けるおそれがある。また、距離Ｇ１が１０ｍｍよりも大きい場合、成膜時にパウダーが生じるおそれがある。
【００２４】
ヒータ１５上に基板１０が配置された状態で、ガス噴出口６からプロセスガスを噴出させると、プロセスガスは基板１０の処理面１０ａ上の空間に供給される。
また、ヒータ１５の内部にはヒータ線１６が設けられている。ヒータ線１６によってヒータ１５の温度が所定の温度に調整される。ヒータ線１６は、ヒータ１５の鉛直方向から見たヒータ１５の略中央部の裏面１７から突出されている。ヒータ線１６は、ヒータ１５の略中央部に形成された貫通孔１８及び支柱２５の内部に挿通され、真空チャンバ２の外部へと導かれている。ヒータ線１６は、真空チャンバ２の外部において、電源（不図示）に接続され、この電源から供給される電力に応じて、ヒータ１５の温度を調節する。
【００２５】
図１、図２に示すように、ヒータ１５の外周縁には、可撓性を有するアースプレート３０（プレート部材）の第１端（一端）が取り付け部材３０ａを介して複数接続されている。アースプレート３０は、ヒータ１５の外周縁に沿って略等間隔で配置されている。アースプレート３０は、ヒータ１５と真空チャンバ２とを電気的に接続する。アースプレート３０の第２端（他端）は、真空チャンバ２の底部１１に電気的に接続している。これによって、ヒータ１５は、アノード電極７２として機能する。アースプレート３０は、例えば、ニッケル系合金又はアルミ合金などで形成されている。
【００２６】
図１〜図３に示すように、真空チャンバ２の側壁３４には、基板１０を搬出又は搬入するために用いられる搬出入部３６（搬出入口）が形成されている。
真空チャンバ２の側壁３４を構成する外側面３５には、搬出入部３６を開閉する第一ドアバルブ５５が設けられている。第一ドアバルブ５５は、上下方向にスライド可能である。
第一ドアバルブ５５が下方（真空チャンバ２の底部１１に向けた方向）にスライド移動したときは、搬出入部３６が開口され、基板１０を搬出又は搬入することができる（図３参照）。
一方、第一ドアバルブ５５が上方（電極フランジ４に向けた方向）にスライド移動したときは、搬出入部３６が閉口され、基板１０の処理（成膜処理）を行うことができる（図２参照）。
【００２７】
また、真空チャンバ２の側壁３４を構成する内側面３３には、搬出入部３６を開閉する第二ドアバルブ５６が設けられている。第二ドアバルブ５６は、上下方向にスライド可能である。第二ドアバルブ５６は、面部５６ａと、端部５６ｂを有する。面部５６ａ及び真空チャンバ２の内側面３３は、同一平面上にある。第二ドアバルブ５６は、第一ドアバルブ５５の動作に同期して搬出入部３６を開閉する。即ち、第一ドアバルブ５５が下方にスライド移動すると、第二ドアバルブ５６も下方にスライド移動する（図３参照）。一方、第一ドアバルブ５５が上方にスライド移動すると、第二ドアバルブ５６も上方にスライド移動する（図２参照）。
【００２８】
また、第二ドアバルブ５６の端部５６ｂには、全体に導電性を有するコイルスプリング５７（弾性部材）が設けられている。即ち、第二ドアバルブ５６の閉動作の際、端部５６ｂは搬出入部３６の内周面に接触せず、コイルスプリング５７と搬出入部３６の内周面とが接触する。第二ドアバルブ５６の閉状態においては、第二ドアバルブ５６の端部５６ｂと真空チャンバ２とは、コイルスプリング５７を介して電気的に接続される。
【００２９】
次に、図１〜図３に基づいて、プラズマ処理装置１を用いて基板１０の処理面１０ａに膜を形成する場合の作用について説明する。
まず、真空ポンプ２８を用いて真空チャンバ２内を減圧する。真空チャンバ２内が真空に維持された状態で、第一ドアバルブ５５及び第二ドアバルブ５６が開き（図３参照）、真空チャンバ２の搬出入部３６を介して、真空チャンバ２の外部から成膜空間２ａに向けて基板１０が搬入される。基板１０は、ヒータ１５上に載置される。基板１０を搬入した後、図２に示すように、第一ドアバルブ５５及び第二ドアバルブ５６が閉じる（閉動作）。
【００３０】
基板１０を載置する前は、ヒータ１５は真空チャンバ２内の下方に位置している。つまり、ヒータ１５とシャワープレート５との間隔が広くなっているので、ロボットアーム（不図示）を用いて基板１０をヒータ１５上に容易に載置することができる。
また、アースプレート３０は可撓性を有しているので、ヒータ１５が真空チャンバ２内の下方に位置しているときであっても、アースプレート３０の第２端は、真空チャンバ２の底部１１に接触されている（図３参照）。
【００３１】
基板１０がヒータ１５上に載置された後には、昇降機構（不図示）が起動し、支柱２５が上方へ押し上げられ、ヒータ１５上に載置された基板１０も上方へ移動する。これによって、適切に成膜を行うために必要な間隔になるようにシャワープレート５と基板１０との間隔が所望に決定され、この間隔が維持される。
具体的には、基板１０の処理面１０ａとシャワープレート５との間の距離Ｇ１は、３ｍｍ以上、１０ｍｍ以下であり、即ち、ナローギャップに設定される。
【００３２】
その後、プロセスガス供給部２１からガス導入管７及びガス導入口４２を介して空間２４にプロセスガスが導入される。そして、シャワープレート５のガス噴出口６から成膜空間２ａ内にプロセスガスが噴出される。
次に、ＲＦ電源９を起動して電極フランジ４に高周波電力を印加する。
すると、電極フランジ４の表面からシャワープレート５の表面を伝って高周波電流が流れ、シャワープレート５とヒータ１５との間に放電が生じる。そして、シャワープレート５と基板１０の処理面１０ａとの間にプラズマが発生する。
こうして発生したプラズマ内でプロセスガスが分解され、プラズマ状態のプロセスガスが得られ、基板１０の処理面１０ａで気相成長反応が生じ、薄膜が処理面１０ａ上に成膜される。
【００３３】
ヒータ１５に伝達された高周波電流は、アースプレート３０を介して真空チャンバ２の底部１１の内面に流れる。そして、高周波電流は、シールドカバー１３を伝ってリターンされる（リターン電流）。
このとき、真空チャンバ２の搬出入部３６が形成されていない部分において、リターン電流は、真空チャンバ２の底部１１から側壁３４の内側面３３を伝ってシールドカバー１３へと伝達される（図１の右側参照）。
【００３４】
一方、真空チャンバ２の搬出入部３６が形成されている部分においては、リターン電流は、真空チャンバ２の底部１１から、第二ドアバルブ５６の面部５６ａ及び端部５６ｂに形成されたコイルスプリング５７を伝ってシールドカバー１３へと伝達される（図１の左側及び図２参照）。従って、搬出入部３６の内面に高周波電流が流れることが防止される。
第二ドアバルブ５６の面部５６ａと真空チャンバ２の内側面３３とは同一平面上にある。このため、高周波電流が第二ドアバルブ５６の面部５６ａを流れる場合のリターン経路の距離と、真空チャンバ２の内側面３３を流れる場合のリターン経路の距離は同一になる。
このため、リターン電流の経路において、つまり、真空チャンバ２の内側面３３の全周において、搬出入部３６の有無に関わらず、インダクタンスが同一に設定されている。
【００３５】
また、上記のような成膜工程が何度か繰り返されると、真空チャンバ２の内側面３３などに成膜材料が付着するため、真空チャンバ２内は定期的にクリーニングされる。クリーニング工程においては、フッ素ガス供給部２２から供給されたフッ素ガスがラジカル源２３によって分解され、フッ素ラジカルが生じ、フッ素ラジカルが真空チャンバ２に接続されたガス導入管８を通り、真空チャンバ２内に供給される。このように真空チャンバ２内の成膜空間２ａにフッ素ラジカルを供給することによって、化学反応が生じ、成膜空間２ａの周囲に配置された部材又は真空チャンバ２の内壁面に付着された付着物が除去される。
【実施例】
【００３６】
次に、図１、図４、図５に基づいて、本発明の実施例を具体的に示して説明する。なお、本発明は、以下に記載された実施例に限定されない。
図４は、プラズマ処理装置１を構成する部品のサイズ及び稼働条件を示す表である。図５は、従来のプラズマ処理装置と本発明のプラズマ処理装置とを比較した表であり、図４に示す条件に基づいて電極フランジ４に印加（投入）できる高周波電圧Ｐｆ（Ｋｗ）の大きさを示している。【００３７】
図１、図４に示すように、電極サイズの面積、つまり、基板１０に対向するシャワープレート５の領域の長手方向の長さＬ１が１，６００ｍｍに設定され、かつ短手方向の長さが１，３００ｍｍに設定されている。また、サセプターサイズ、つまり、アノード電極７２であるヒータ１５に基板１０が載置されている領域の長手方向の長さＬ２が１，７００ｍｍに設定され、かつ短手方向の長さが１，４００ｍｍに設定されている。更に、ＲＦ電源９のＲＦ周波数が２７．１２ＭＨｚに設定されている。そして、プロセスガス供給部２１から空間２４へ導入されるプロセスガスの種類及び流量としては、１（ｓｌｍ）のＳｉＨ４（モノシラン）及び２５（ｓｌｍ）のＨ２（水素）が用いられている。【００３８】
このような条件のもと、基板１０の処理面１０ａとシャワープレート５との間の距離Ｇ１を４ｍｍ〜１０ｍｍの範囲に変化させ、成膜空間２ａの圧力を７００Ｐａ〜２０００Ｐａの範囲に変化させた。このような条件及び範囲において、電極フランジ４に印加できる高周波電圧Ｐｆ（Ｋｗ）の大きさを測定し、従来と本発明とを比較した。また、このような条件のもと、基板１０の処理面１０ａに、μｃ−Ｓｉ膜を形成した。
図５に示すように、全ての距離Ｇ１の条件（ＥＳ）、及び全ての圧力条件において、本発明のプラズマ処理装置１は、従来よりも電極フランジ４に印加できる高周波電力が大きくなるという結果を得た。【００３９】
従って、上述の実施形態によれば、真空チャンバ２の搬出入部３６におけるリターン電流の経路として、第二ドアバルブ５６の面部５６ａ上に高周波電流を流すことができる。このため、第一ドアバルブ５５にリターン電流が流れる場合と比較して、搬出入部３６近傍におけるインダクタンスを低下させることができる。つまり、リターン電流の経路上、真空チャンバ２の内側面３３の全周において、搬出入部３６の有無に関わらず、インダクタンスが同一に設定されている。
また、第二ドアバルブ５６を設けることによって、第一ドアバルブ５５と搬出入部とによって囲まれた放電空間（図１における空間Ｋ）を閉塞することができる。従って、プラズマを発生させる際、搬出入部３６内における異常放電を防止でき、電極フランジ４に印加できる高周波電圧を大きくすることができる。【００４０】
また、第二ドアバルブ５６の端部５６ｂに、導電性を有するコイルスプリング５７が設けられているので、第二ドアバルブ５６と真空チャンバ２との電気的接続を維持しつつ、第二ドアバルブ５６を閉じる際の端部５６ｂと搬出入部３６との衝突を防止することができる。このため、第二ドアバルブ５６又は真空チャンバ２の損傷を防止でき、部品寿命を長くすることができる。【００４１】
なお、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。即ち、本実施形態で述べた具体的な材料又は構成等は本発明の一例であり、適宜変更が可能である。
上述の実施形態において、第一ドアバルブ５５及び第二ドアバルブ５６が上下方向にスライドするように設けられ、ドアバルブ５５，５６が上方にスライド移動したとき搬出入部３６が閉口され、ドアバルブ５５，５６が下方にスライド移動したとき搬出入部３６が開口される構造について説明した。しかしながら、このような構造に限られず、各ドアバルブ５５，５６が基板１０を搬出・搬入可能に排出入口を開閉する構造であれば、他の構造が採用されてもよい。例えば、ドアバルブ５５，５６が上方にスライド移動したとき搬出入部３６を開口し、ドアバルブ５５，５６が下方にスライド移動したとき搬出入部３６を閉口する構造が採用されてもよい。また、各ドアバルブ５５，５６の構造として、ドアバルブが回転軸を中心に所定角度で回転することによって搬出入部３６が開閉される構造が採用されてもよい。【００４２】
更に、上述の実施形態では、全体に導電性を有するコイルスプリング５７が第二ドアバルブ５６の端部５６ｂに設けられた構造について説明した。しかしながら、このような構造に限られず、コイルスプリング５７を端部５６ｂの全体に設けなくてもよい。【００４３】
また、図６に示すように、第二ドアバルブ５６の端部５６ｂにコイルスプリング５７を設けず、端部５６ｂと搬出入部３６との間に１ｍｍ以下の極小の間隙Ｇ２が設けられた構造を採用してもよい。この構造においては、間隙Ｇ２の大きさは、端部５６ｂと搬出入部３６との間で通電可能に設定されている。つまり、高周波電圧が印加されている際に、リターン電流の経路として、端部５６ｂは容量結合を介して搬出入部３６に電気的に接続される。
このような構造においては、第二ドアバルブ５６の端部５６ｂと搬出入部３６とが接触しないため、例えば、塵埃などが端部５６ｂと搬出入部３６との間に堆積することを防止できる。【００４４】
更に、上述の実施例では、プラズマ処理装置１にプロセスガスとしてＳｉＨ４とＨ２との混合ガスを用い、基板１０の処理面１０ａにμｃ−Ｓｉ膜を形成した場合について説明した。しかしながら、このような膜種に限らず、プラズマ処理装置１を利用してａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン），ＳｉＯ２（酸化膜），ＳｉＮ（チッカ膜），及びＳｉＣ（炭化膜）を形成することが可能である。また、基板１０に所望の膜を形成する成膜処理に代えて、エッチング処理を行うプラズマ処理装置に上述したプラズマ処理装置１を適用してもよい。この場合、それぞれの処理条件に応じてプロセスガスの種類又は流量が適切に変更される。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上詳述したように、本発明は、搬出入部における異常放電を防止し、印加可能な高周波電圧を大きくすることができるプラズマ処理装置に有用である。
【符号の説明】
【００４６】
１…プラズマ処理装置  ２…真空チャンバ（チャンバ）  ２ａ…成膜空間（反応室）  ４…電極フランジ  ５…シャワープレート  ９…ＲＦ電源（電圧印加部）  １０…基板  １０ａ…処理面  １５…ヒータ（支持部）  ３０…アースプレート（プレート部材）  ３３…内側面  ３４…側壁  ３５…外側面  ３６…搬出入部  ５５…第一ドアバルブ  ５６…第二ドアバルブ  ５６ａ…面部  ５６ｂ…端部  ５７…コイルスプリング（弾性部材）  ８１…絶縁フランジ  １０１…処理室  Ｇ２…間隙。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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