(57)【要約】      （修正有）【課題】成膜又はエッチングを行う処理装置において、真空容器外の気体の流入を抑制可能な技術の提供。【解決手段】ワークに成膜又はエッチングを行う処理装置は、第１窪み部と第１窪み部の周囲に配置された第１平面部とを備える第１の型と、第１の型に対向して配置された第２の型と、を有する真空容器と、開口部と開口部を画定する枠部とを有する枠形状の板状部材であって、第１の型の第１平面部と第２の型との間に配置され、ワークを開口部に配置してワークの処理対象部分を第１窪み部内の空間に向ける板状部材と、を備える。枠部は、開口部を挟む位置に少なくとも１組の薄肉部を有し、１組の薄肉部の厚みは、１組の薄肉部の間に位置する枠部の中央部の厚みに比べて薄い処理装置。【選択図】図２
2018090846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに成膜又はエッチングを行う処理装置であって、
第１窪み部と前記第１窪み部の周囲に配置された第１平面部とを備える第１の型と、前記第１の型に対向して配置された第２の型と、を有する真空容器と、
開口部と前記開口部を画定する枠部とを有する枠形状の板状部材であって、前記第１の型の前記第１平面部と前記第２の型との間に配置され、前記ワークを前記開口部に配置して前記ワークの処理対象部分を前記第１窪み部内の空間に向ける板状部材と、を備え、
前記枠部は、前記開口部を挟む位置に少なくとも１組の薄肉部を有し、
前記１組の薄肉部の厚みは、前記１組の薄肉部の間に位置する前記枠部の中央部の厚みに比べて薄い、
処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを処理する処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上下に２分割される真空容器によってワークを挟み込み、真空容器にガスを充填させて成膜を行う装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０６２５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の装置では、プラズマを用いて成膜を行う際に、真空容器内の側面部に配置された防着板が熱膨張によって変形し、変形した部分において異常放電が発生することを抑制するために、防着板を複数に分割して防着板同士の間に隙間を設けることによって、熱膨張に対する逃げを確保している。
【０００５】
しかし、成膜の際には、真空容器が高温化することによって、真空容器内の防着板のみならず、真空容器そのものが変形するおそれがあった。このような場合には、２分割される真空容器が閉じた状態において、真空容器間に隙間が形成され、この隙間から真空容器外の気体（例えば、エア）が流入して成膜不良やエア圧力によるワークの変形が発生するおそれがあった。また、エッチングを行う場合においても、同様にエッチング不良やワークの変形が生じるおそれがあった。そのため、真空容器によってワークを挟み込んで成膜又はエッチングを行う処理装置において、真空容器外の気体の流入を抑制可能な技術が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００７】
（１）本発明の一形態によれば、ワークに成膜又はエッチングを行う処理装置が提供される。この処理装置は、第１窪み部と前記第１窪み部の周囲に配置された第１平面部とを備える第１の型と、前記第１の型に対向して配置された第２の型と、を有する真空容器と；開口部と前記開口部を画定する枠部とを有する枠形状の板状部材であって、前記第１の型の前記第１平面部と前記第２の型との間に配置され、前記ワークを前記開口部に配置して前記ワークの処理対象部分を前記第１窪み部内の空間に向ける板状部材と、を備え；前記枠部は、前記開口部を挟む位置に少なくとも１組の薄肉部を有し；前記１組の薄肉部の厚みは、前記１組の薄肉部の間に位置する前記枠部の中央部の厚みに比べて薄い。このような形態の処理装置であれば、真空容器が高温化して変形した場合であっても、枠部の薄肉部によって変形を吸収することができるので、第１の型と板状部材の間及び第２の型と板状部材の間に隙間が形成されることを抑制することができる。そのため、真空容器外の気体の流入を抑制することができ、ワークの変形や成膜又はエッチング不良を抑制することができる。
【０００８】
本発明は、上述した処理装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、ワークの一部に成膜又はエッチングを行う方法等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態における処理装置の構成を示す概略断面図。
【図２】処理装置の分解斜視図。
【図３】パレットを示す図。
【図４】処理装置の部分拡大図。
【図５】処理装置によるワークの処理方法について示す工程図。
【図６】比較例の処理装置によってワークの処理が行われる様子を示す図。
【図７】本実施形態の処理装置によってワークの処理が行われる様子を示す図。
【図８】変形例５における処理装置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
Ａ．実施形態：
Ａ１．処理装置の構成：
図１は、本発明の一実施形態における処理装置２００の構成を示す概略断面図である。図２は、処理装置２００の分解斜視図である。図１及び図２には、相互に直交するＸＹＺ軸が図示されている。Ｙ軸方向は鉛直方向を示し、Ｘ軸方向は水平方向を示し、Ｚ軸方向はＹ軸及びＸ軸に垂直な方向を示す。このことは、以降の図においても同様である。
【００１１】
処理装置２００は、ワークＷの処理対象部分１０Ａに薄膜を形成する装置である。本実施形態では、処理装置２００は、プラズマを用いて、導電性を有するワークＷに成膜又はエッチングを行う。本実施形態では、ワークＷは、処理対象物１０とマスキング部材２１、２２とを含む。本実施形態では、処理対象物１０は、燃料電池のセパレータの基材として用いられる板状の金属である。本実施形態では、処理装置２００は、処理対象物１０の処理対象部分１０Ａに、例えばプラズマＣＶＤ法により導電性の炭素系薄膜を形成する。
【００１２】
処理装置２００は、真空容器（チャンバー）１００とパレット１３０とを備える。処理装置２００は、さらに、絶縁部材３０と、シール部材６１、６２と、開閉装置５０と、搬送装置５５と、加熱装置５７と、電力印加部７０と、ガス供給装置８０と、排気装置９０と、制御部９５と、を備える。なお、図２では、開閉装置５０と、搬送装置５５と、加熱装置５７と、電力印加部７０及びその電力導入部７１と、ガス供給装置８０及び供給口８１と、排気装置９０及び排気口９１と、制御部９５と、は図示を省略している。パレット１３０を「板状部材」とも呼ぶ。
【００１３】
真空容器１００は、分割可能な容器である。本実施形態では、真空容器１００は、＋Ｙ方向及び−Ｙ方向に分割される。真空容器１００は、金属製の容器であり、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）により形成される。真空容器１００は、第１の型１１０と、第１の型１１０に対向して配置された第２の型１２０と、を備える。第１の型１１０は、第１窪み部１１４と第１窪み部１１４の周囲に配置された第１平面部１１１とを備える。第１窪み部１１４はワークＷから離間する方向に窪んでおり、本実施形態ではワークＷの上面側の処理対象部分１０Ａから見て上方（＋Ｙ方向）に窪んでいる。また、第１窪み部１１４は、側部１１２と底部１１３とを備える。本実施形態では、第１窪み部１１４と第１平面部１１１との接続箇所は、処理対象部分１０Ａの端部と、同一のＹＺ平面状に位置している。第２の型１２０は、ワークＷの下面側の処理対象部分１０Ａから見て下方（−Ｙ方向）に窪んだ第２窪み部１２４と、第２窪み部１２４の周囲に配置された第２平面部１２１と、を備える。第２窪み部１２４は、側部１２２と底部１２３とを備える。第２平面部１２１は、第１の型１１０の第１平面部１１１に対応する部分に配置されている。本実施形態では、第２窪み部１２４と第２平面部１２１との接続箇所は、処理対象部分１０Ａの端部と、同一のＹＺ平面状に位置している。本実施形態において、第１平面部１１１及び第２平面部１２１は、ＸＺ平面と平行である。第１の型１１０及び第２の型１２０は、真空容器１００内にガス供給装置８０からガスを供給するための供給口８１と、真空容器１００内を排気装置９０によって排気するための排気口９１と、を備える。供給口８１及び排気口９１には、開閉可能な弁が設けられている。また、第２の型１２０は、ワークＷに電圧を印加するための電力導入部７１を備える。第２の型１２０と電力導入部７１との間は、絶縁部材３５によって電気的に絶縁されている。本実施形態において、真空容器１００は、アース電位を有している。真空容器１００内において、ワークＷは、第１平面部１１１から離間され、かつ、ワークＷの処理対象部分１０Ａは真空容器１００が閉じた状態において第１窪み部１１４内の空間に向けられている。
【００１４】
本実施形態では、第１の型１１０及び第２の型１２０は、図２に示すように、Ｙ方向から見た場合にＸ方向を長辺とする長方形状を有する容器である。また、本実施形態では、Ｙ方向から見た第１窪み部１１４及び第２窪み部１２４の形状は、Ｘ方向を長辺とする長方形状である。また、本実施形態では、第１窪み部１１４と第１の型１１０の外壁部１１０ｋとのＺ方向に沿った距離は、第１窪み部１１４と外壁部１１０ｋとのＸ方向に沿った距離よりも短い。同様に、第２窪み部１２４と第２の型１２０の外壁部１２０ｋとのＺ方向に沿った距離は、第２窪み部１２４と外壁部１２０ｋとのＸ方向に沿った距離よりも短い。
【００１５】
マスキング部材２１、２２は、処理対象物１０の非処理対象部分１０Ｂを覆う部材である。言い換えると、マスキング部材２１、２２は、処理対象物１０の処理対象部分１０Ａにおいて開口する部材である。本実施形態では、マスキング部材２１（上側マスキング部材２１）は、処理対象物１０の第１の型１１０側に配置されている。マスキング部材２２（下側マスキング部材２２）は、処理対象物１０の第２の型１２０側に配置されている。本実施形態において、下側マスキング部材２２は、処理対象物１０を支持する。マスキング部材２１、２２は、導電性の部材で形成されている。処理対象物１０とマスキング部材２１、２２とは、接触することにより電気的に接続されている。
【００１６】
絶縁部材３０は、第１の型１１０の第１平面部１１１と第２の型１２０との間に配置されている。本実施形態では、絶縁部材３０は第１平面部１１１と第２平面部１２１との間に配置されている。絶縁部材３０は、ワークＷの上面側の処理対象部分１０Ａを第１窪み部１１４内の空間に向けるとともに、ワークＷを第１平面部１１１から離間させた状態で、ワークＷに接触する。また、本実施形態では、絶縁部材３０は、ワークＷの下面側の処理対象部分１０Ａを第２窪み部１２４内の空間に向けるとともに、ワークＷを第２平面部１２１から離間させた状態で、ワークＷに接触する。本実施形態では、絶縁部材３０は、ワークＷのうちの下側マスキング部材２２に接触して下側マスキング部材２２を支持する。絶縁部材３０は、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）等のセラミックスで形成されている。
【００１７】
図３は、パレット１３０を示す図である。図３の上部には、パレット１３０を＋Ｙ方向から見た図が示されており、図３の下部には、パレット１３０を＋Ｚ方向から見た図が示されている。以下、図１〜図３を参照しつつ、パレット１３０について説明する。パレット１３０は、開口部１３１と開口部１３１を画定する枠部１３２とを有する枠形状の板状部材である。図１、２に示すように、パレット１３０は、第１の型１１０の第１平面部１１１と第２の型１２０との間に配置され、ワークＷの処理対象部分１０Ａを第１窪み部１１４内の空間及び第２窪み部１２４内の空間に向ける。本実施形態では、パレット１３０には、絶縁部材３０、下側マスキング部材２２、処理対象物１０及び上側マスキング部材２１が、この順に＋Ｙ方向に積載されており、パレット１３０は、絶縁部材３０を介してワークＷを開口部１３１に保持（配置）する。本実施形態では、パレット１３０は、真空容器１００が閉じた状態において真空容器１００外に露出する縁部１３７を有する。縁部１３７は、後述する搬送装置５５がパレット１３０を搬送する際に、パレット１３０に接触する部分である。本実施形態において、パレット１３０は、アース電位を有している。パレット１３０は、金属製の部材により構成されており、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ステンレス（ＳＵＳ）やチタン（Ｔｉ）等により構成される。
【００１８】
パレット１３０の枠部１３２は、開口部１３１を挟む位置に少なくとも１組の薄肉部１３４、１３５を有する。１組の薄肉部１３４、１３５の厚みは、１組の薄肉部１３４、１３５の間に位置する枠部１３２の中央部１３２ｃの厚みに比べて薄い。薄肉部１３４、１３５は、真空容器１００が閉じた状態において、枠部１３２の第１平面部１１１に対向する部位である端部１３２ｔに設けられている。本実施形態では、薄肉部１３４は、第１平面部１１１及び第２平面部１２１の＋Ｘ方向の端部に対向する部位に設けられており、薄肉部１３５は、第１平面部１１１及び第２平面部１２１の−Ｘ方向の端部に対向する部位に設けられている。薄肉部１３４、１３５は、真空容器１００が高温化して変形した場合に、その変形を吸収するための部位である。本実施形態では、枠部１３２の中央部１３２ｃから薄肉部１３４に到達するまでのＹ方向に沿った厚みは、漸減している。同様に、枠部１３２の中央部１３２ｃから薄肉部１３５に到達するまでのＹ方向に沿った厚みは、漸減している。また、本実施形態では、中央部１３２ｃと縁部１３７のＹ方向に沿った厚みは等しい。また、本実施形態では、枠部１３２のＹ方向に沿った厚みは、同一のＸ座標において等しい。本実施形態では、図１に示すように、真空容器１００が閉じた状態において、第１の型１１０の外壁部１１０ｋ及び第２の型１２０の外壁部１２０ｋが位置するＹＺ平面に、薄肉部１３４、１３５の一部が位置している。
【００１９】
図１及び図２に戻り、シール部材６１、６２は、第１の型１１０の第１平面部１１１と第２の型１２０との間に配置されている。シール部材６１、６２は、パレット１３０の薄肉部１３４、１３５の内側に配置される。シール部材６１、６２は、真空容器１００内の気密を保つための部材である。シール部材６１、６２は、絶縁性の部材であり、本実施形態ではゴム製の環状部材である。本実施形態では、シール部材６１、６２は、オーリングを用いている。本実施形態では、シール部材６１は第１の型１１０に設けられた溝部に嵌め込まれている。シール部材６２は、第２の型１２０に設けられた溝部に嵌め込まれている。
【００２０】
開閉装置５０は、真空容器１００を開閉するための装置である。本実施形態では、開閉装置５０は、第１の型１１０を＋Ｙ方向に移動させて真空容器１００を開き、第１の型１１０を−Ｙ方向に移動させて真空容器１００を閉じる。
【００２１】
搬送装置５５は、パレット１３０を真空容器１００内へ搬送し、パレット１３０を真空容器１００外へ搬送するための装置である。本実施形態では、搬送装置５５は、パレット１３０の縁部１３７に接触して、真空容器１００が開いた状態において、パレット１３０及びパレット１３０に積載された絶縁部材３０、マスキング部材２１、２２、処理対象物１０を真空容器１００内に搬送する。また、搬送装置５５は、搬送したパレット１３０を下方に移動させることによってパレット１３０をシール部材６２を介して第２の型１２０上に設置する。また、搬送装置５５は、上方に移動させたパレット１３０をＸＺ平面に沿って移動させて真空容器１００外へ搬送することも可能である。
【００２２】
加熱装置５７は、真空容器１００の第１の型１１０及び第２の型１２０を加熱するための装置である。加熱装置５７は、例えば、電熱線（ヒータ）である。図１には図示の便宜上、第１の型１１０及び第２の型１２０において−Ｘ方向に加熱装置５７が図示されているが、本実施形態では、加熱装置５７は第１の型１１０の側部１１２及び底部１１３と、第２の型１２０の側部１２２及び底部１２３とを加熱可能なように、これらに近接して配置されている。
【００２３】
電力印加部７０は、ワークＷに電力を印加するための装置である。電力印加部７０は、真空容器１００内に供給された原料ガスをプラズマ化するための電場を生成する。本実施形態では、電力導入部７１と処理対象物１０及びマスキング部材２１、２２は陰極であり、第１の型１１０、第２の型１２０及びパレット１３０は陽極である。本実施形態では、電力印加部７０は、下側マスキング部材２２を通じて処理対象物１０にバイアス電圧を印加する。電力印加部７０は、例えば、電力導入部７１に−３０００Ｖの電圧を印加することができる。なお、本実施形態では、真空容器１００及びパレット１３０はアース（０Ｖ）に接続されている。
【００２４】
ガス供給装置８０は、供給口８１を介して、真空容器１００内にキャリアガス及び原料ガスを供給する。本実施形態では、ガス供給装置８０は、キャリアガスとして例えば窒素（Ｎ２）ガスやアルゴン（Ａｒ）ガスを供給し、原料ガスとして例えばピリジン（Ｃ５Ｈ５Ｎ）ガスを供給する。ガス供給装置８０は、異なる種類のガスを貯留するタンクと接続されている。ガス供給装置８０は、各タンクと供給口８１との間に設けられた切替弁が操作されることにより、供給口８１に供給されるガスの種類を切り替えることが可能である。また、ガス供給装置８０は、真空容器１００内の圧力を、開閉装置５０が真空容器１００を開くことが可能な程度の圧力に戻すために、処理装置２００による成膜後やエッチング後に真空容器１００内に例えば窒素ガスを供給して真空容器１００を復圧する。
【００２５】
排気装置９０は、排気口９１を介して、真空容器１００内を排気する。排気装置９０は、例えば、ロータリポンプや拡散ポンプ、ターボ分子ポンプ等により構成される。
【００２６】
制御部９５は、処理装置２００全体の動作を制御する。制御部９５は、ＣＰＵとメモリーとを含む。ＣＰＵは、メモリーに格納されたプログラムを実行することによって、処理装置２００の制御を行う。このプログラムは、各種記録媒体に記録されていてもよい。例えば、制御部９５は、開閉装置５０を制御して真空容器１００を開閉し、搬送装置５５を制御してパレット１３０を搬送する。また、制御部９５は、加熱装置５７を制御して真空容器１００を加熱する。また、制御部９５は、排気装置９０を制御して真空容器１００内を排気し、ガス供給装置８０を制御して真空容器１００内にガスを供給し、電力印加部７０を制御してワークＷに電力を印加する。
【００２７】
図４は、処理装置２００の部分拡大図である。図４には、図１に破線で示したＸ部分が示されている。図４には、ワークＷと絶縁部材３０との接触点Ｐ１と、ワークＷと絶縁部材３０との接触点Ｐ２と、が示されている。接触点Ｐ１は、ワークＷと絶縁部材３０とが接触する箇所のうち、第１平面部１１１に対向する箇所である。接触点Ｐ１は、処理装置２００の断面（図４）において、ワークＷと絶縁部材３０とが接触する箇所のうち、第１平面部１１１に最も近い接触箇所である。接触点Ｐ２は、ワークＷと絶縁部材３０とが接触する箇所のうち、第２平面部１２１に対向する箇所である。接触点Ｐ２は、処理装置２００の断面（図４）において、ワークＷと絶縁部材３０とが接触する箇所のうち、第２平面部１２１に最も近い接触箇所である。図４にはさらに、接触点Ｐ１と第１平面部１１１との距離Ａ１と、ワークＷと第１窪み部１１４の底部１１３との距離Ｂ１と、が示されている。距離Ａ１は、ワークＷと絶縁部材３０との接触箇所と、第１平面部１１１との最短距離である。距離Ｂ１は、第１窪み部１１４と対向するワークＷと、第１窪み部１１４の底部１１３との距離であり、第１窪み部１１４の底部１１３とワークＷとの最短距離である。また、図41stには、接触点Ｐ２と第２平面部１２１との距離Ａ２と、ワークＷと第２窪み部１２４の底部１２３との距離Ｂ２と、が示されている。距離Ａ２は、ワークＷと絶縁部材３０との接触箇所と、第２平面部１２１との最短距離である。距離Ｂ２は、第２窪み部１２４と対向するワークＷと、第２窪み部１２４の底部１２３との距離であり、第２窪み部１２４の底部１２３とワークＷとの最短距離である。処理装置２００において、距離Ａ１は距離Ｂ１よりも小さい。言い換えると、ワークＷと第１平面部１１１とで形成される空間は、ワークＷと第１窪み部１１４とで形成される空間よりも小さい。また、本実施形態では、距離Ａ２は、距離Ｂ２よりも小さい。言い換えると、ワークＷと第２平面部１２１とで形成される空間は、ワークＷと第２窪み部１２４とで形成される空間よりも小さい。
【００２８】
本実施形態では、距離Ａ１及び距離Ａ２は、ワークＷと真空容器１００との間に電力を印加した場合に、ワークＷと真空容器１００（第１平面部１１１、第２平面部１２１）との間に形成されるシースの距離よりも短い。本実施形態では、距離Ａ１及び距離Ａ２は、２．０ｍｍ以下である。なお、真空容器１００とワークＷとの絶縁性を十分に保つ観点から、距離Ａ１及び距離Ａ２は、０．５ｍｍ以上であることが好ましい。
【００２９】
図４には、さらに、第１窪み部１１４と第１平面部１１１との接続箇所Ｑ１及び第２窪み部１２４と第２平面部１２１との接続箇所Ｑ２から接触点Ｐ１、Ｐ２までのＸ軸に沿った最短距離Ｃが示されている。距離Ｃは、第１窪み部１１４の側部１１２及び第２窪み部１２４の側部１２２から、接触点Ｐ１、Ｐ２までのＸ軸に沿った最短距離でもある。本実施形態では、距離Ｃは、０（ゼロ）よりも大きい。本実施形態では、距離Ｃは、１０ｍｍ以上である。
【００３０】
Ａ２．ワーク処理方法：
図５は、処理装置２００によるワークＷの処理方法について示す工程図である。以下では、処理装置２００によりワークＷの一部に成膜を行う方法を例に挙げて説明する。処理装置２００による成膜では、まず、真空容器１００が加熱される加熱工程が行われる（ステップＳ１０）。加熱工程は、真空容器１００内に付着した水分を除去するための工程である。本実施形態では、制御部９５は、搬送装置５５を制御してワークＷが積載されていないパレット１３０を真空容器１００内に搬送させて、シール部材６２を介して第２の型１２０上に配置させる。加熱工程で用いられるパレット１３０は、薄肉部１３４、１３５を備えていなくともよい。次に、制御部９５は、開閉装置５０を制御して真空容器１００を閉じ、加熱装置５７を制御して真空容器１００を加熱させる。本実施形態では、加熱装置５７は、真空容器１００内（側部１１２、１２２、底部１１３、１２３）の温度を約３００℃まで上昇させる。本実施形態では、制御部９５は、ワークＷの処理が終了するまで、加熱装置５７に真空容器１００を加熱させる。
【００３１】
次に、ワークＷが真空容器１００内に搬送される搬送工程が行われる（ステップＳ２０）。本実施形態では、パレット１３０上に、絶縁部材３０、下側マスキング部材２２、処理対象物１０が積載され、さらに、処理対象物１０の上に上側マスキング部材２１が積載される。こうすることによって、処理対象物１０の非処理対象部分１０Ｂが、マスキング部材２１、２２によって覆われる。その後、真空容器１００の第１の型１１０が開閉装置５０によって＋Ｙ軸方向に移動され、絶縁部材３０、マスキング部材２１、２２及び処理対象物１０が積載されたパレット１３０が、搬送装置５５によって真空容器１００内に搬送される。搬送されたパレット１３０は、シール部材６２を介して第２の型１２０上に配置される。搬送工程では、第１の型１１０の外壁部１１０ｋ及び第２の型１２０の外壁部１２０ｋが位置するＹＺ平面に、薄肉部１３４、１３５の一部が位置するようにパレット１３０が第２の型１２０上に配置される。搬送工程では、パレット１３０が第２の型１２０上に配置されると、真空容器１００が閉じられる。本実施形態では、開閉装置５０によって第１の型１１０が−Ｙ軸方向に移動される。真空容器１００が閉じられると、処理対象部分１０Ａは真空容器１００の第１窪み部１１４及び第２窪み部１２４内の空間に向けられた状態になる。ワークＷは、第１平面部１１１及び第２平面部１２１から離間された状態になる。また、接触点Ｐ１と第１平面部１１１との距離Ａ１は、ワークＷと第１窪み部１１４との距離Ｂ１よりも小さくなる。接触点Ｐ２と第２平面部１２１との距離Ａ２は、ワークＷと第２窪み部１２４との距離Ｂ２よりも小さくなる。
【００３２】
次に、真空容器１００内のガスが排気される排気工程が行われる（ステップＳ３０）。本実施形態では、処理装置２００は、例えば、窒素ガス雰囲気に設置されている。ステップＳ３０では、排気装置９０によって排気口９１を介して真空容器１００内の窒素ガスが排気され、真空容器１００内が真空化される。
【００３３】
次に、真空容器１００内に原料ガスが供給されるガス供給工程が行われる（ステップＳ４０）。ガス供給工程では、ガス供給装置８０によって供給口８１を介してキャリアガス及び原料ガスが供給される。真空容器１００内には、キャリアガスとして、例えば、水素ガス及びアルゴンガスが供給される。また、原料ガスとして、窒素ガス及びピリジンガスが供給される。ガス供給工程では、真空容器１００内の圧力値は、例えば、１１Ｐａである。
【００３４】
次に、ワークＷに電力が印加される電力印加工程が行われる（ステップＳ５０）。電力印加工程では、電力印加部７０によって、ワークＷに例えば−３０００Ｖの電力が印加される。電力印加部７０によってワークＷに電力が印加されると、第１窪み部１１４内及び第２窪み部１２４内にプラズマが発生し、処理対象物１０の処理対象部分１０Ａに薄膜が形成される。電力印加工程では、ワークＷに電力が印加されることにより、真空容器１００の第１窪み部１１４内及び第２窪み部１２４内が高温化する。例えば、第１窪み部１１４内及び第２窪み部１２４内に配置される処理対象物１０の中央部分の温度は、６００℃に達する。電力印加工程が終了すると、原料ガスの供給と電力の印加とが停止される。
【００３５】
次に、真空容器１００内の圧力が調整される復圧工程が行われる（ステップＳ５５）。本実施形態では、真空容器１００内の圧力を、開閉装置５０によって真空容器１００を開くことが可能な程度の圧力に戻すために、ガス供給装置８０によって真空容器１００内に窒素ガスが供給される。なお、真空容器１００内の圧力が調整されると、第１の型１１０が開閉装置５０によって＋Ｙ軸方向に移動され、搬送装置５５によって絶縁部材３０、マスキング部材２１、２２及び処理対象物１０が積載されたパレット１３０が、真空容器１００から搬出される。以上のようにして処理装置２００による一連の処理が終了する。
【００３６】
Ａ３．効果：
Ａ３−１．効果１：
以上で説明した本実施形態の処理装置２００による効果を図を用いて説明する。
図６は、比較例の処理装置３００によってワークＷの処理が行われる様子を示す図である。図６には、処理装置３００を＋Ｚ方向から見た側面図が示されている。処理装置３００は、薄肉部１３４、１３５を備えておらず、パレット３３０の中央部３３２ｃと端部３３２ｔとのＹ方向の厚さが等しいパレット３３０を備えている。処理装置３００のその他の構造は、上述の実施形態の処理装置２００と同様であるため、説明を省略する。
【００３７】
ワークＷの処理では、上述の加熱工程や電力印加工程によって、真空容器１００内が高温化する。第１窪み部１１４内及び第２窪み部１２４内は、加熱装置５７に近い箇所であり、かつ、プラズマが発生する箇所であるため、より高温化しやすい。そのため、図６の破線矢印で示したように、第１の型１１０は外壁部１１０ｋに向けて変形しやすく、第２の型１２０は、外壁部１２０ｋに向けて変形しやすい。このような変形が生じると、パレット３３０の中央部３３２ｃと端部３３２ｔとのＹ方向の厚さが等しい場合には、第１の型１１０とパレット３３０及び第２の型１２０とパレット３３０の間に隙間Ｇが形成される場合がある。隙間Ｇは、第１窪み部１１４及び第２窪み部１２４に近い箇所であるパレット３３０の中央部３３２ｃで最も広くなり、パレット３３０の端部３３２ｔに向けて漸減する。このような隙間Ｇが形成されると、例えば、排気工程において真空容器１００内に流入するエアの圧力によってワークＷが変形したり、成膜不良又はエッチング不良が生じるおそれがある。
【００３８】
図７は、本実施形態の処理装置２００によってワークＷの処理が行われる様子を示す図である。本実施形態の処理装置２００によれば、図７に示すように、薄肉部１３４によって真空容器１００の変形を吸収することができるので、第１の型１１０とパレット１３０の間及び第２の型１２０とパレット１３０の間に隙間Ｇが形成されることを抑制することができる。そのため、真空容器１００外の気体の流入を抑制することができ、ワークＷの変形や、成膜不良又はエッチング成膜不良が生じることを抑制することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、パレット１３０の中央部１３２ｃから薄肉部１３４に到達するまでの枠部１３２の厚み、及び、中央部１３２ｃから薄肉部１３５に到達するまでの枠部１３２の厚みは漸減している。そのため、第１の型１１０とパレット１３０及び第２の型１２０とパレット１３０の間に隙間Ｇが形成されることをより抑制することができ、ワークＷの変形等が生じることをより抑制することができる。
【００４０】
また、本実施形態の処理装置２００によれば、パレット１３０が薄肉部１３４、１３５を備えることで真空容器１００の変形を吸収することができるので、パレット１３０に薄肉部１３４、１３５を形成することにかえて、真空容器１００の形状を変形させる場合と比較して、低コストかつ簡易に隙間Ｇが形成されることを抑制することができ、ワークＷの変形等を抑制することができる。
【００４１】
Ａ３−２．効果２：
また、本実施形態の処理装置２００では、真空容器１００が閉じた状態において、ワークＷと接触する絶縁部材３０は第１の型１１０の第１平面部１１１と第２の型１２０との間に配置され、ワークＷと絶縁部材３０との接触点（接触箇所）Ｐ１と、第１平面部１１１と、の距離Ａ１は、ワークＷと第１窪み部１１４の底部１１３との距離Ｂ１よりも小さいため、ワークＷと第１平面部１１１とで形成される空間に第１窪み部１１４や第２窪み部１２４からプラズマが侵入することが抑制される。そのため、接触点Ｐ１におけるプラズマの量が低減されるので、異常放電の発生を抑制することができる。
【００４２】
同様に、ワークＷと絶縁部材３０との接触点（接触箇所）Ｐ２と、第２平面部１２１と、の距離Ａ２は、ワークＷと第２窪み部１２４の底部１２３との距離Ｂ２よりも小さいため、ワークＷと第２平面部１２１とで形成される空間に第２窪み部１２４や第１窪み部１１４からプラズマが侵入することが抑制される。そのため、接触点Ｐ２におけるプラズマの量が低減されるので、異常放電の発生を抑制することができる。
【００４３】
また、第１窪み部１１４と第１平面部１１１との接続箇所Ｑ１及び第２窪み部１２４と第２平面部１２１との接続箇所Ｑ２から、絶縁部材３０までのＸ軸に沿った距離Ｃは０（ゼロ）よりも大きいため、第１窪み部１１４及び第２窪み部１２４で形成されるプラズマが発生する空間と、ワークＷと絶縁部材３０との接触点Ｐ１、Ｐ２とが離れている。そのため、接触点Ｐ１、Ｐ２におけるプラズマの量がより低減されるので、異常放電の発生をより抑制することができる。
【００４４】
また、ワークＷと絶縁部材３０との接触点Ｐ１と、第１平面部１１１と、の距離Ａ１は、ワークＷと第１平面部１１１との間に形成されるシースの距離よりも短いため、ワークＷと第１平面部１１１との間にプラズマを発生させないようにすることができる。また、ワークＷと絶縁部材３０との接触点Ｐ２と、第２平面部１２１と、の距離Ａ２は、ワークＷと第２平面部１２１との間に形成されるシースの距離よりも短いため、ワークＷと第２平面部１２１との間にプラズマを発生させないようにすることができる。そのため、接触点Ｐ１、Ｐ２におけるプラズマの量が効果的に低減されるので、異常放電の発生を効果的に抑制することができる。
【００４５】
また、距離Ａ１及び距離Ａ２は２．０ｍｍ以下であるため、ワークＷと第１平面部１１１とで形成される空間及びワークＷと第２平面部１２１とで形成される空間に、第１窪み部１１４及び第２窪み部１２４からプラズマが侵入することが一層抑制される。また、ワークＷと第１平面部１１１との間にプラズマを発生させないようにすることができる。また、ワークＷと第２平面部１２１との間にプラズマを発生させないようにすることができる。そのため、接触点Ｐ１、Ｐ２におけるプラズマの量が一層低減されるので、異常放電の発生を一層抑制することができる。
【００４６】
また、処理装置２００において、ワークＷの処理対象部分１０Ａは第１窪み部１１４内の空間及び第２窪み部１２４内の空間に向けられており、絶縁部材３０とワークＷの端部とは、第１平面部１１１と第２平面部１２１との間に位置している。そのため、ワークＷ全体をプラズマが発生する空間内に収容する場合と比較して、処理装置２００を小型化することができる。また、処理装置２００では、成膜又はエッチングのために排気が行われる空間が小さいので、排気に要する時間を短くすることができ、ワークＷに成膜又はエッチングを行うために要する時間を短くすることができる。
【００４７】
Ａ４．変形例：
Ａ４−１．変形例１：
上述の実施形態では、パレット１３０の枠部１３２は、１組の薄肉部１３４、１３５を有している。これに対し、パレット１３０は、開口部１３１を挟む位置に、２組の薄肉部を有していてもよい。
【００４８】
Ａ４−２．変形例２：
上述の実施形態では、中央部１３２ｃから薄肉部１３４、１３５に到達するまでの枠部１３２のＹ方向に沿った厚みは、漸減している。これに対し、中央部１３２ｃから薄肉部１３４、１３５に到達するまでの枠部１３２のＹ方向に沿った厚みは一様であってもよい。また、枠部１３２は、中央部１３２ｃから薄肉部１３４、１３５に到達するまでに、厚みが漸減する部分と漸増する部分と、を有していてもよい。
【００４９】
Ａ４−３．変形例３：
上述の実施形態では、パレット１３０は縁部１３７を備えている。これに対し、パレット１３０は縁部１３７を備えていなくともよい。この場合には、搬送装置５５は、縁部１３７にかえて薄肉部１３４、１３５等の他の部位に接触してパレット１３０を搬送してもよい。
【００５０】
Ａ４−４．変形例４：
上述の実施形態では、第１の型１１０及び第２の型１２０は、Ｙ方向から見た場合にＸ方向を長辺とする長方形状を有する容器である。また、Ｙ方向から見た第１窪み部１１４及び第２窪み部１２４の形状は、Ｘ方向を長辺とする長方形状である。これに対し、第１の型１１０及び第２の型１２０は、Ｙ方向から見た場合に正方形状であってもよい。また、上述の実施形態では、第１窪み部１１４と第１の型１１０の外壁部１１０ｋとのＺ方向に沿った距離は、第１窪み部１１４と外壁部１１０ｋとのＸ方向に沿った距離よりも短い。同様に、第２窪み部１２４と第２の型１２０の外壁部１２０ｋとのＺ方向に沿った距離は、第２窪み部１２４と外壁部１２０ｋとのＸ方向に沿った距離よりも短い。これに対し、第１窪み部１１４と第１の型１１０の外壁部１１０ｋとのＺ方向に沿った距離は、第１窪み部１１４と外壁部１１０ｋとのＸ方向に沿った距離と等しくてもよい。同様に、第２窪み部１２４と第２の型１２０の外壁部１２０ｋとのＺ方向に沿った距離は、第２窪み部１２４と外壁部１２０ｋとのＸ方向に沿った距離と等しくてもよい。第１の型１１０及び第２の型１２０が本変形例の形状を有している場合には、枠部１３２は、開口部１３１を挟んで２組の薄肉部を有していることが好ましい。
【００５１】
Ａ４−５．変形例５：
図８は、変形例５における処理装置２００ｍを示す図である。図８では、開閉装置５０、搬送装置５５、加熱装置５７、電力印加部７０、ガス供給装置８０、排気装置９０及び制御部９５は図示を省略している。本変形例の処理装置２００ｍでは、第１窪み部１１４ｍと第１平面部１１１ｍとの接続箇所Ｑ１及び第２窪み部１２４ｍと第２平面部１２１ｍとの接続箇所Ｑ２から、ワークＷと絶縁部材３０との接触点Ｐ１、Ｐ２までの第１平面部１１１ｍに沿った最短距離が、０（ゼロ）である。本変形例では、接続箇所Ｑ２と接触点Ｐ２とは、同一のＹＺ平面に位置している。そのため、図８に示すように、真空容器１００ｍでは、上側マスキング部材２１が、第１の型１１０ｍの第１窪み部１１４ｍ内に露出しており、下側マスキング部材２２の一部が、第２の型１２０ｍの第２窪み部１２４ｍ内に露出している。なお、本変形例においても、上述の実施形態と同様に、接触点Ｐ１と第１平面部１１１ｍとの距離は、ワークＷと第１窪み部１１４ｍの底部１１３ｍとの距離よりも小さい。また、接触点Ｐ２と第２平面部１２１ｍとの距離は、ワークＷと第２窪み部１２４ｍの底部１２３ｍとの距離よりも小さい。このような処理装置２００ｍによっても、上述の実施形態と同様に異常放電の発生を抑制することができる。
【００５２】
Ａ４−６．変形例６：
上述の実施形態では、処理装置２００によりワークＷの一部に成膜を行っている。これに対し、処理装置２００により、ワークＷの一部にエッチングを行ってもよい。エッチングを行う場合には、上述の処理のうち、ガス供給工程（図５）において、真空容器１００内に例えば主にアルゴンを含むガスが供給されてもよい。
【００５３】
Ａ４−７．変形例７：
上述の実施形態では、接触点Ｐ１と第１平面部１１１との距離Ａ１は、ワークＷと第１平面部１１１との間に形成されるシースの距離よりも短く、接触点Ｐ２と第２平面部１２１との距離Ａ２は、ワークＷと第２平面部１２１との間に形成されるシースの距離よりも短い。これに対し、距離Ａ１と距離Ａ２とのうち、いずれか一方がシースの距離よりも大きくてもよく、両方がシースの距離よりも大きくてもよい。また、上述の実施形態では、距離Ａ１及び距離Ａ２は２．０ｍｍ以下である。これに対し、距離Ａ１と距離Ａ２のうち、いずれか一方が２．０ｍｍより大きくてもよく、両方が、２．０ｍｍより大きくてもよい。
【００５４】
Ａ４−８．変形例８：
上述の実施形態では、ワークＷは処理対象物１０とマスキング部材２１、２２を含んでいるが、ワークＷはマスキング部材２１、２２を含んでいなくともよい。
【００５５】
Ａ４−９．変形例９：
上述の実施形態では、第１窪み部１１４は、側部１１２と底部１１３とを備えているが、第１窪み部１１４は、第１平面部１１１から処理対象物１０と離れる方向に窪んでいればよく、例えば、半球状であってもよい。この場合には、第１窪み部１１４の底部１１３は、第１窪み部１１４と対向するワークＷから最も離れた箇所であってもよく、ワークＷと第１窪み部１１４の底部１１３との距離Ｂ１は、第１窪み部１１４と対向するワークＷと、第１窪み部１１４のワークＷから最も離れた箇所と、の距離であってもよい。
【００５６】
Ａ４−１０．変形例１０：
上述の実施形態では、真空容器１００及びパレット１３０はアース電位であるが、真空容器１００及びパレット１３０はアース電位でなくてもよい。電力印加部７０は真空容器１００と処理対象物１０との間に処理対象物１０を成膜又はエッチングするための電力を印加できればよい。
【００５７】
Ａ４−１１．変形例１１：
上述の実施形態では、処理対象物１０はセパレータであるが、処理対象物１０は、他の部材であってもよい。また、上述の実施形態では、処理装置２００はプラズマにより成膜又はエッチングを行っている。これに対し、処理装置２００は、例えば物理気相成長（Physical Vapor Deposition；ＰＶＤ）法など他の方法によりワークＷに成膜を行ってもよい。例えば、処理装置２００は、成膜材料を蒸発させた粒子をプラズマ中を通過させる機構を備えることとし、イオンプレーティング法によりワークＷに成膜を行ってもよい。また、処理装置２００は、高いエネルギーをもった粒子を成膜材料（ターゲット）に衝突させる機構を備えることとし、スパッタリング法によりＷに成膜を行ってもよい。
【００５８】
本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態や変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組合せを行うことが可能である。また、前述した実施形態及び各変形例における構成要素の中の、独立請求項で記載された要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１０…処理対象物
１０Ａ…処理対象部分
１０Ｂ…非処理対象部分
２１…上側マスキング部材
２２…下側マスキング部材
３０…絶縁部材
３５…絶縁部材
５０…開閉装置
５５…搬送装置
５７…加熱装置
６１、６２…シール部材
７０…電力印加部
７１…電力導入部
８０…ガス供給装置
８１…供給口
９０…排気装置
９１…排気口
９５…制御部
１００、１００ｍ…真空容器
１１０、１１０ｍ…第１の型
１１０ｋ…外壁部
１１１、１１１ｍ…第１平面部
１１２…側部
１１３、１１３ｍ…底部
１１４、１１４ｍ…第１窪み部
１２０、１２０ｍ…第２の型
１２０ｋ…外壁部
１２１、１２１ｍ…第２平面部
１２２…側部
１２３、１２３ｍ…底部
１２４、１２４ｍ…第２窪み部
１３０…パレット
１３１…開口部
１３２…枠部
１３２ｃ…中央部
１３２ｔ…端部
１３４、１３５…薄肉部
１３７…縁部
２００、２００ｍ…処理装置
３００…比較例の処理装置
３３０…パレット
３３２ｔ…端部
３３２ｃ…中央部
Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ…距離
Ｇ…隙間
Ｐ１、Ｐ２…接触点
Ｑ１、Ｑ２…接続箇所
Ｗ…ワーク
【図１】
2018090846.tif 000003
【図２】
2018090846.tif 000004
【図３】
2018090846.tif 000005
【図４】
2018090846.tif 000006
【図５】
2018090846.tif 000007
【図６】
2018090846.tif 000008
【図７】
2018090846.tif 000009
【図８】
2018090846.tif 000010