(57)【要約】【課題】ピンが挿入される挿入孔を適切にシールする。【解決手段】プラズマ処理装置は、真空空間側に配置される第１面と非真空空間側に配置される第２面とを有し、第１面及び第２面を貫通する挿入孔が形成された挿入部材と、挿入孔に挿入され、上下方向に移動するピンと、ピンが挿入され、挿入孔のピンと対向する壁面に形成された凹部に、該凹部のピンの軸方向に交差する面に沿って移動可能に設けられた可動部材と、可動部材とピンとの間に配置された第１シール部材と、可動部材と凹部の面との間に配置され、ピンから第１シール部材へ第１シール部材を局所的に圧縮する押圧力が作用する場合に、当該押圧力を解放する方向に可動部材の移動を許容する第２シール部材と、を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空空間側に配置される第１面と非真空空間側に配置される第２面とを有し、前記第１面及び前記第２面を貫通する挿入孔が形成された挿入部材と、
前記挿入孔に挿入され、上下方向に移動するピンと、
前記ピンが挿入され、前記挿入孔の前記ピンと対向する壁面に形成された凹部に、該凹部の前記ピンの軸方向に交差する面に沿って移動可能に設けられた可動部材と、
前記可動部材と前記ピンとの間に配置された第１シール部材と、
前記可動部材と前記凹部の前記面との間に配置され、前記ピンから前記第１シール部材へ前記第１シール部材を局所的に圧縮する押圧力が作用する場合に、当該押圧力を解放する方向に前記可動部材の移動を許容する第２シール部材と、
を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記挿入部材は、温度変化に応じて膨張又は収縮し、
前記第１シール部材を局所的に圧縮する押圧力は、前記挿入部材の膨張方向又は収縮方向とは反対の方向に作用し、
前記第２シール部材は、前記凹部の前記面に沿って、前記挿入部材の膨張方向又は収縮方向とは反対の方向に摺動することにより、前記可動部材の移動を許容することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記挿入孔は、前記挿入部材に複数形成され、
前記ピンは、複数設けられ
前記複数のピンは、共通の部材に固定され、
前記複数のピンのうち、任意のピンの軸は、前記任意のピンが挿入される前記挿入孔の軸に対して、ずれており、
前記第１シール部材を局所的に圧縮する押圧力は、前記任意のピンの軸のずれの方向と同一の方向に作用し、
前記第２シール部材は、前記凹部の前記面に沿って、前記任意のピンの軸のずれの方向と同一の方向に摺動することにより、前記可動部材の移動を許容することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記第１シール部材及び前記第２シール部材は、オムニシール（登録商標）又はＯリングであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、プラズマ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プラズマを用いてウエハなどの被処理体にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置が知られている。このようなプラズマ処理装置は、例えば、真空空間を構成可能な処理容器内に、電極を兼ねた被処理体を保持する載置台を有する。プラズマ処理装置は、処理容器内に形成された真空空間において、載置台に所定の高周波電力を印加することにより、載置台に配置された被処理体に対し、プラズマ処理を行う。載置台には、載置台の真空空間側の表面及びその裏面を貫通する挿入孔が形成されており、挿入孔には、ピンが挿入される。プラズマ処理装置では、被処理体を搬送する場合、挿入孔からピンを突出させ、ピンで被処理体を裏面から支持して載置台から離脱させる。
【０００３】
挿入孔のピンと対向する壁面には、挿入孔の周方向に沿ってＯリング等のシール部材が設けられている。シール部材は、ピンと接触することで挿入孔をシールしている。プラズマ処理装置では、シール部材によって挿入孔がシールされることで、処理容器内の真空空間の気密性が維持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−４２０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、ピンが挿入される挿入孔を適切にシールすることができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示するプラズマ処理装置は、１つの実施態様において、真空空間側に配置される第１面と非真空空間側に配置される第２面とを有し、前記第１面及び前記第２面を貫通する挿入孔が形成された挿入部材と、前記挿入孔に挿入され、上下方向に移動するピンと、前記ピンが挿入され、前記挿入孔の前記ピンと対向する壁面に形成された凹部に、該凹部の前記ピンの軸方向に交差する面に沿って移動可能に設けられた可動部材と、前記可動部材と前記ピンとの間に配置された第１シール部材と、前記可動部材と前記凹部の前記面との間に配置され、前記ピンから前記第１シール部材へ前記第１シール部材を局所的に圧縮する押圧力が作用する場合に、当該押圧力を解放する方向に前記可動部材の移動を許容する第２シール部材と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
開示するプラズマ処理装置の１つの態様によれば、ピンが挿入される挿入孔を適切にシールすることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１実施形態に係るプラズマ処理装置の概略的な構成を示す図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る載置台の要部構成を示す概略断面図である。
【図３】図３は、載置台のピン用挿入孔の軸とピンの軸とのずれを説明するための図である。
【図４】図４は、第２実施形態に係る載置台の要部構成を示す斜視図である。
【図５】図５は、第２実施形態に係る第１の載置台及び第２の載置台の要部構成を示す概略断面図である。
【図６】図６は、評価装置の構成例を示す図である。
【図７】図７は、ピンの軸のずれ量とリーク量との関係の一例を示す図である。
【図８】図８は、従来技術における載置台の要部構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、開示するプラズマ処理装置の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態により開示技術が限定されるものではない。
【００１０】
従来から、プラズマを用いてウエハなどの被処理体にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置が知られている。このようなプラズマ処理装置は、例えば、真空空間を構成可能な処理容器内に、電極を兼ねた被処理体を保持する載置台を有する。プラズマ処理装置は、処理容器内に形成された真空空間において、載置台に所定の高周波電力を印加することにより、載置台に配置された被処理体に対し、プラズマ処理を行う。
【００１１】
ここで、図８を参照して、従来技術における載置台１３０の要部構成について説明する。図８は、従来技術における載置台１３０の要部構成を示す概略断面図である。図８に示すように、載置台１３０には、載置台１３０の真空空間側の表面及びその裏面を貫通する挿入孔１７０が形成されており、挿入孔１７０には、ピン１７２が挿入される。プラズマ処理装置では、被処理体であるウエハを搬送する場合、挿入孔１７０からピン１７２を突出させ、ピン１７２でウエハを裏面から支持して載置台１３０から離脱させる。
【００１２】
挿入孔１７０のピン１７２と対向する壁面には、挿入孔１７０の周方向に沿ってＯリング等のシール部材２８６が設けられている。シール部材２８６は、ピン１７２と接触することで挿入孔１７０をシールしている。プラズマ処理装置では、シール部材２８６によって挿入孔１７０がシールされることで、処理容器内の真空空間の気密性が維持されている。
【００１３】
ところで、プラズマ処理装置では、各種のプラズマ処理に応じて載置台の温度が制御される場合、載置台は、温度変化に応じて膨張又は収縮する。載置台が膨張又は収縮することにより、載置台の挿入孔の軸とピンの軸とがずれるため、ピンから挿入孔に設けられたシール部材へシール部材を局所的に圧縮する押圧力が作用する。シール部材が局所的に圧縮されると、シール部材の圧縮されていない部分とピンとの間に隙間が生じる可能性があり、その結果、挿入孔を十分にシールすることが困難になるという問題を招く。例えば、図８に示す例では、載置台１３０が温度変化に応じて載置台１３０の径方向に膨張することにより、シール部材２８６が局所的に圧縮され、シール部材２８６の圧縮されていない部分とピン１７２との間に隙間が生じる可能性がある。なお、この問題は、載置台に限られず、ピンが挿入される挿入孔が形成された他の部品にも同様に生じ得る。挿入孔が適切にシールされない場合、処理容器内の真空空間の気密性が低下する虞がある。
【００１４】
（第１実施形態）
［プラズマ処理装置の構成］
図１は、第１実施形態に係るプラズマ処理装置の概略的な構成を示す図である。図１では、第１実施形態に係るプラズマ処理装置の断面が示されている。
【００１５】
図１に示すように、プラズマ処理装置１０は、平行平板型のプラズマ処理装置である。プラズマ処理装置１０は、気密に構成された処理容器１２を備えている。処理容器１２は、略円筒形状を有しており、その内部空間として、プラズマが生成される処理空間Ｓを画成している。プラズマ処理装置１０は、処理容器１２内に、載置台１３を備える。載置台１３の上面は、被処理体である半導体ウエハ（以下、「ウエハ」という）Ｗが載置される載置面５４ｄとして形成されている。本実施形態においては、載置台１３は、基台１４及び静電チャック５０を有する。基台１４は、略円板形状を有しており、処理空間Ｓの下方に設けられている。基台１４は、例えばアルミニウム製であり、下部電極としての機能を有する。
【００１６】
静電チャック５０は、基台１４の上面に設けられている。静電チャック５０は、上面が平坦な円盤状とされ、当該上面がウエハＷの載置される載置面５４ｄに相当する。静電チャック５０は、電極５４ａ及び絶縁体５４ｂを有している。電極５４ａは、絶縁体５４ｂの内部に設けられており、電極５４ａには、スイッチＳＷを介して直流電源５６が接続されている。直流電源５６から電極５４ａに直流電圧が与えられることにより、クーロン力が発生し、当該クーロン力によってウエハＷが静電チャック５０上に吸着保持される。また、静電チャック５０は、絶縁体５４ｂの内部にヒータ５４ｃを有している。ヒータ５４ｃは、図示しない給電機構から電力が供給されることにより、静電チャック５０を加熱する。これにより、載置台１３及びウエハＷの温度が制御される。
して機能する。
【００１７】
本実施形態においては、プラズマ処理装置１０は、筒状保持部１６及び筒状支持部１７を更に備えている。筒状保持部１６は、基台１４の側面及び底面の縁部に接して、基台１４を保持している。筒状支持部１７は、処理容器１２の底部から垂直方向に延在し、筒状保持部１６を介して基台１４を支持している。
【００１８】
基台１４の周縁部分の上面には、フォーカスリング１８が設けられている。フォーカスリング１８は、ウエハＷの処理精度の面内均一性を改善するための部材である。フォーカスリング１８は、略環形状を有する板状部材であり、例えば、シリコン、石英、又はシリコンカーバイドから構成される。
【００１９】
本実施形態においては、処理容器１２の側壁と筒状支持部１７との間には、排気路２０が形成されている。排気路２０の入口又はその途中には、バッフル板２２が取り付けられている。また、排気路２０の底部には、排気口２４が設けられている。排気口２４は、処理容器１２の底部に嵌め込まれた排気管２８によって画成されている。この排気管２８には、排気装置２６が接続されている。排気装置２６は、真空ポンプを有しており、真空ポンプを作動させることにより処理容器１２内の処理空間Ｓを所定の真空度まで減圧することができる。これにより、処理容器１２内の処理空間Ｓは、真空雰囲気に保たれる。処理空間Ｓは、真空空間の一例である。処理容器１２の側壁には、ウエハＷの搬入出口を開閉するゲートバルブ３０が取り付けられている。
【００２０】
基台１４には、高周波電源３２が整合器３４を介して電気的に接続されている。高周波電源３２は、プラズマ生成用の電源であり、所定の高周波数（例えば１３ＭＨｚ）の高周波電力を下部電極、即ち、基台１４に印加する。また、基台１４の内部には、図示しない冷媒流路が形成されており、プラズマ処理装置１０は、冷媒流路に冷媒を循環させることによって、載置台１３を冷却する。これにより、載置台１３及びウエハＷの温度が制御される。
【００２１】
載置台１３には、複数、例えば３つのピン用挿入孔７０が設けられており（図１では２つのピン用挿入孔７０のみ示す。）、これらのピン用挿入孔７０には、夫々ピン７２が挿入されている。ピン７２は、駆動機構７４に接続されており、駆動機構７４により上下方向に駆動される。ピン用挿入孔７０及びピン７２を含む載置台１３の構成については、後述する。
【００２２】
プラズマ処理装置１０は、更に、処理容器１２内にシャワーヘッド３８を備えている。シャワーヘッド３８は、処理空間Ｓの上方に設けられている。シャワーヘッド３８は、電極板４０及び電極支持体４２を含んでいる。
【００２３】
電極板４０は、略円板形状を有する導電性の板であり、上部電極を構成している。電極板４０には、高周波電源３５が整合器３６を介して電気的に接続されている。高周波電源３５は、プラズマ生成用の電源であり、所定の高周波数（例えば６０ＭＨｚ）の高周波電力を電極板４０に印加する。高周波電源３２及び高周波電源３５によって基台１４及び電極板４０に高周波電力がそれぞれ与えられると、基台１４と電極板４０との間の空間、即ち、処理空間Ｓには高周波電界が形成され、プラズマが生成される。
【００２４】
電極板４０には、複数のガス通気孔４０ｈが形成されている。電極板４０は、電極支持体４２によって着脱可能に支持されている。電極支持体４２の内部には、バッファ室４２ａが設けられている。プラズマ処理装置１０は、ガス供給部４４を更に備えており、バッファ室４２ａのガス導入口２５にはガス供給導管４６を介してガス供給部４４が接続されている。ガス供給部４４は、処理空間Ｓに処理ガスを供給する。この処理ガスは、例えば、エッチング用の処理ガスであってもよく、又は、成膜用の処理ガスであってもよい。電極支持体４２には、複数のガス通気孔４０ｈにそれぞれ連続する複数の孔が形成されており、当該複数の孔はバッファ室４２ａに連通している。ガス供給部４４から供給されるガスは、バッファ室４２ａ、ガス通気孔４０ｈを経由して、処理空間Ｓに供給される。
【００２５】
本実施形態においては、処理容器１２の天井部に、環状又は同心状に延在する磁場形成機構４８が設けられている。この磁場形成機構４８は、処理空間Ｓにおける高周波放電の開始（プラズマ着火）を容易にして放電を安定に維持するよう機能する。
【００２６】
本実施形態においては、プラズマ処理装置１０は、ガス供給ライン５８、及び、伝熱ガス供給部６２を更に備えている。伝熱ガス供給部６２は、ガス供給ライン５８に接続されている。このガス供給ライン５８は、静電チャック５０の上面まで延びて、当該上面において環状に延在している。伝熱ガス供給部６２は、例えばＨｅガスといった伝熱ガスを、静電チャック５０の上面とウエハＷとの間に供給する。
【００２７】
上記構成のプラズマ処理装置１０は、制御部９０によって、その動作が統括的に制御される。この制御部９０には、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）を備えプラズマ処理装置１０の各部を制御するプロセスコントローラ９１と、ユーザインターフェース９２と、記憶部９３とが設けられている。
【００２８】
ユーザインターフェース９２は、工程管理者がプラズマ処理装置１０を管理するためにコマンドの入力操作を行うキーボードや、プラズマ処理装置１０の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等から構成されている。
【００２９】
記憶部９３には、プラズマ処理装置１０で実行される各種処理をプロセスコントローラ９１の制御にて実現するための制御プログラム（ソフトウェア）や処理条件データ等が記憶されたレシピが格納されている。そして、必要に応じて、ユーザインターフェース９２からの指示等にて任意のレシピを記憶部９３から呼び出してプロセスコントローラ９１に実行させることで、プロセスコントローラ９１の制御下で、プラズマ処理装置１０での所望の処理が行われる。また、制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピュータで読取り可能なコンピュータ記憶媒体（例えば、ハードディスク、ＣＤ、フレキシブルディスク、半導体メモリ等）などに格納された状態のものを利用したりすることも可能である。また、制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで使用したりすることも可能である。
【００３０】
［載置台１３の構成］
次に、図２を参照して、第１実施形態に係る載置台１３の要部構成について説明する。図２は、第１実施形態に係る載置台１３の要部構成を示す概略断面図である。載置台１３は、上述の通り、基台１４と、静電チャック５０とを含んでおり、基台１４の下方から静電チャック５０の上方へピン７２が挿通可能に構成されている。載置台１３は、挿入部材の一例である。
【００３１】
静電チャック５０は、円板状に形成され、基台１４に支持されている。静電チャック５０の上面は、ウエハＷが載置される載置面５４ｄを形成している。基台１４は、その上面が静電チャック５０の下面に接合されている。基台１４の下面は、載置面５４ｄに対する裏面１４ａを形成している。
【００３２】
載置面５４ｄには、ピン７２が挿入されるピン用挿入孔７０が形成されている。ピン用挿入孔７０は、載置面５４ｄ及び載置面５４ｄに対する裏面１４ａを貫通している。ピン用挿入孔７０は、第１貫通孔７６及び第２貫通孔７８によって形成されている。第１貫通孔７６は、静電チャック５０に形成され、第２貫通孔７８は、基台１４に形成されている。ピン用挿入孔７０のピン７２と対向する壁面には、凹部８２が形成されている。
【００３３】
ピン７２は、図１に示す駆動機構７４に接続されており、駆動機構７４による駆動によりピン用挿入孔７０内を上下方向に移動し、載置台１３の載置面５４ｄから出没自在に動作する。すなわち、ピン７２が上昇された状態では、ピン７２の先端部が載置台１３の載置面５４ｄから突出し、ウエハＷを支持する。一方、ピン７２が下降された状態では、ピン７２の先端部がピン用挿入孔７０内に収容され、ウエハＷは載置面５４ｄに載置される。
【００３４】
ピン用挿入孔７０の凹部８２には、可動部材８４が設けられている。可動部材８４は、ピン７２が挿入される開口部を有し、凹部８２に、凹部８２のピン７２の軸方向に交差する上面８２ａに沿って移動可能に設けられている。
【００３５】
可動部材８４とピン７２との間には、第１シール部材８６が配置されている。ピン用挿入孔７０において、可動部材８４とピン用挿入孔７０内を上下方向に移動するピン７２とにより形成される隙間は、第１シール部材８６によってシールされる。第１シール部材８６は、例えば、オムニシール（登録商標）又はＯリングである。
【００３６】
可動部材８４と凹部８２の上面８２ａとの間には、第２シール部材８８が配置されている。ピン用挿入孔７０において、可動部材８４と凹部８２の上面８２ａとにより形成される隙間は、第２シール部材８８によってシールされる。第２シール部材８８は、例えば、オムニシール（登録商標）又はＯリングである。
【００３７】
載置台１３の上面は、ウエハＷが載置される載置面５４ｄとして形成されており、載置台１３の下面は、載置面５４ｄに対する裏面１４ａとして形成されている。載置台１３の載置面５４ｄは、真空雰囲気に保たれる真空空間である処理空間Ｓ側に配置されている。一方、載置台１３の裏面１４ａは、大気雰囲気に保たれる非真空空間側に配置されている。非真空空間は、例えば、筒状保持部１６の内側面によって囲まれる空間Ｒである。処理空間Ｓと空間Ｒとは、ピン用挿入孔７０によって連通されている。プラズマ処理装置１０は、第１シール部材８６及び第２シール部材８８によってピン用挿入孔７０をシールすることで、空間Ｒ側の大気が処理空間Ｓ（つまり、処理容器１２内の真空空間）に流入することを抑制している。
【００３８】
ところで、プラズマ処理装置１０では、各種のプラズマ処理に応じて載置台１３の温度が制御される場合、載置台１３は、温度変化に応じて膨張又は縮小する。載置台１３が膨張又は収縮することにより、載置台１３のピン用挿入孔７０の軸とピン７２の軸とがずれるため、ピン７２から第１シール部材８６へ第１シール部材８６を局所的に圧縮する押圧力が作用する。第１シール部材８６が局所的に圧縮されると、第１シール部材８６の圧縮されていない部分とピン７２との間に隙間が生じる可能性があり、その結果、ピン用挿入孔７０を十分にシールすることが困難になる。
【００３９】
図３は、載置台１３のピン用挿入孔７０の軸とピン７２の軸とのずれを説明するための図である。載置台１３は、載置面５４ｄ及び載置面５４ｄに対する裏面１４ａを有する。また、載置台１３には、載置面５４ｄ及び載置面５４ｄに対する裏面１４ａを貫通するピン用挿入孔７０が形成されている。載置台１３の温度は、静電チャック５０のヒータ５４ｃ及び基台１４の冷媒流路（不図示）によって制御される。プラズマ処理装置１０では、載置台１３の温度が制御される場合、載置台１３は、温度変化に応じて膨張又は収縮する。本実施形態では、載置台１３が温度変化に応じて膨張するものとする。例えば、プラズマ処理装置１０では、載置台１３は、温度変化に応じて載置台１３の径方向に膨張する。図３では、載置台１３の膨張方向が白色の矢印で示されている。載置台１３が載置台１３の径方向に膨張することにより、載置台１３のピン用挿入孔７０の軸７０ａがピン７２の軸７２ａに対して載置台１３の径方向にずれる。このため、載置台１３、第２シール部材８８及び可動部材８４によって第１シール部材８６がピン７２へ押し付けられる。これにより、第１シール部材８６がピン７２へ押し付けられる力の反力として、ピン７２から第１シール部材８６へ第１シール部材８６を局所的に圧縮する押圧力が作用する。図３では、第１シール部材８６を局所的に圧縮する押圧力は、載置台１３の膨張方向（つまり、白色の矢印で示される方向）とは反対の方向に作用し、第１シール部材８６における右側部分がピン７２によって局所的に圧縮される。第１シール部材８６における右側部分が局所的に圧縮されると、第１シール部材８６の圧縮されていない左側部分とピン７２との間に隙間が生じ、この隙間から大気が流入する可能性がある。
【００４０】
そこで、プラズマ処理装置１０では、第２シール部材８８は、ピン７２から第１シール部材８６へ第１シール部材８６を局所的に圧縮する押圧力が作用する場合に、当該押圧力を解放する方向に可動部材８４の移動を許容する。例えば、図３に示すように、第１シール部材８６を局所的に圧縮する押圧力が、載置台１３の膨張方向（つまり、白色の矢印で示される方向）とは反対の方向に作用する場合を想定する。この場合、第２シール部材８８は、凹部８２の上面８２ａに沿って、載置台１３の膨張方向とは反対の方向に摺動することにより、可動部材８４の移動を許容する。
【００４１】
これにより、第１シール部材８６を局所的に圧縮する押圧力が解放されるので、第１シール部材８６の圧縮されていない左側部分とピン７２との間に隙間が生じることを防止することができる。その結果、プラズマ処理装置１０は、載置台１３のピン用挿入孔７０の軸とピン７２の軸とがずれる場合であっても、第１シール部材８６及び第２シール部材８８によってピン用挿入孔７０を適切にシールすることができる。
【００４２】
以上、第１実施形態に係るプラズマ処理装置１０は、載置台１３と、ピン７２と、可動部材８４と、第１シール部材８６と、第２シール部材８８とを有する。載置台１３は、真空空間側に配置される載置面５４ｄと非真空空間側に配置される裏面１４ａとを有し、載置面５４ｄ及び裏面１４ａを貫通するピン用挿入孔７０が形成されている。ピン７２は、ピン用挿入孔７０に挿入され、上下方向に移動する。可動部材８４は、ピン７２が挿入され、ピン用挿入孔７０のピン７２と対向する壁面に形成された凹部８２に、凹部８２のピン７２の軸方向に交差する上面８２ａに沿って移動可能に設けられている。第１シール部材８６は、可動部材８４とピン７２との間に配置されている。第２シール部材８８は、可動部材８４と凹部８２の上面８２ａとの間に配置され、ピン７２から第１シール部材８６へ第１シール部材８６を局所的に圧縮する押圧力が作用する場合に、当該押圧力を解放する方向に可動部材８４の移動を許容する。これにより、プラズマ処理装置１０は、載置台１３の膨張又は収縮に伴って載置台１３のピン用挿入孔７０の軸とピン７２の軸とがずれる場合であっても、第１シール部材８６及び第２シール部材８８によってピン用挿入孔７０を適切にシールすることができる。
【００４３】
以下、第１実施形態に係るプラズマ処理装置１０の効果を検証するために行った評価実験について説明する。
【００４４】
［評価装置］
まず、評価実験に用いられる評価装置５００について説明する。図６は、評価装置５００の構成例を示す図である。図６に示す評価装置５００は、実験用容器１２１を有する。実験用容器１２１は、略円筒形状に形成されており、底部に開口を有している。実験用容器１２１の開口には、サンプル５１０が取り付けられている。実験用容器１２１の開口にサンプル５１０が取り付けられることにより、実験用容器１２１の内部に、空間Ｑが形成される。
【００４５】
サンプル５１０は、ベース板１４１と、ピン７２と、可動部材８４と、第１シール部材８６と、第２シール部材８８とを有する。ベース板１４１、ピン７２、可動部材８４、第１シール部材８６及び第２シール部材８８は、それぞれ、図２に示した載置台１３、ピン７２、可動部材８４、第１シール部材８６及び第２シール部材８８に対応する。
【００４６】
また、実験用容器１２１の側壁には、排気口１２１ａが形成されており、排気口１２１ａには、排気管１２２を介して真空ポンプ１２３が接続されている。排気管１２２には、開閉バルブ１２２ａが設けられている。真空ポンプ１２３は、実験用容器１２１内を所定の真空度まで減圧することができるように構成されている。実験用容器１２１の真空度（圧力）は、圧力計１２１ｂにより計測される。
【００４７】
［評価実験］
評価実験では、評価装置５００にサンプル５１０を取り付け、以下に示す手順（１）〜（６）を順に行うことで、ベース板１４１のピン用挿入孔７０から空間Ｑへ流入する空気の量（以下「リーク量」と言う）を測定した。サンプル５１０は、第１実施形態に係るプラズマ処理装置１０に相当する。
【００４８】
手順（１）：真空ポンプ１２３により、実験用容器１２１の真空度を２．５Ｐａ程度まで減圧する。
手順（２）：ベース板１４１のピン用挿入孔７０の軸７０ａに対してピン７２の軸７２ａをベース板１４１の径方向にずらす。
手順（３）：開閉バルブ１２２ａを閉じる。
手順（４）：駆動機構７４により、ピン７２を上下方向に５ｍｍの範囲で１０分間１００回往復させる。
手順（５）：手順（４）を１０分間実行した後、圧力計１２１ｂにより、実験用容器１２１の真空度（圧力）を計測する。
手順（６）：手順（４）を実行した１０分間（＝６００秒）における、実験用容器１２１の真空度（圧力）の上昇量に実験用容器１２１の容積を乗算することで、リーク量（Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃ）を算出する。
【００４９】
［比較実験］
また、比較実験では、評価装置５００に比較サンプルを取り付け、上記手順（１）〜（６）を順に行うことで、リーク量を測定した。比較サンプルは、従来技術における載置台１３０（図８参照）を有するプラズマ処理装置に相当し、可動部材８４、第１シール部材８６及び第２シール部材８８に代えて、単一のシール部材２８６をピン７２の周囲に有する点が、サンプル５１０と異なる。
【００５０】
図７は、ピン７２の軸７２ａのずれ量とリーク量との関係の一例を示す図である。図７は、ピン７２の軸７２ａのずれ量を変えてリーク量を測定した結果である。図７において、「比較例」は、比較実験に対応するリーク量であり、「実施例」は、評価実験に対応するリーク量である。
【００５１】
図７に示すように、比較実験では、ピン７２の軸７２ａのずれ量が０．１ｍｍである場合に、リーク量が予め定められた許容スペックの範囲を超えた。これに対して、評価実験では、ピン７２の軸７２ａのずれ量が０．９ｍｍである場合であっても、リーク量が予め定められた許容スペックの範囲内に収まった。すなわち、載置台１３のピン用挿入孔７０の軸７０ａとピン７２の軸７２ａとがずれる場合であっても、第１シール部材８６及び第２シール部材８８によってピン用挿入孔７０を適切にシールすることができることが確認された。
【００５２】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態に係るプラズマ処理装置１０は、載置台１３の構成を除き、上記第１実施形態に係るプラズマ処理装置１０と同様の構成を有する。したがって、第２実施形態では、上記第１実施形態と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。
【００５３】
［載置台１３の構成］
図４、図５を参照して、第２実施形態に係る載置台１３の要部構成について説明する。図４は、第２実施形態に係る載置台１３の要部構成を示す斜視図である。図４に示すように、載置台１３は、第１の載置台１０２と、第１の載置台１０２の外周に設けられた第２の載置台１０７とを有する。第１の載置台１０２と第２の載置台１０７とは、互いに同軸となるように配置されている。
【００５４】
第１の載置台１０２は、基台１０３を含んでいる。基台１０３は、円柱状に形成され、軸方向の一方の面１０３ａに、上述の静電チャック５０が配置される。また、基台１０３は、外周に沿って外側へ突出したフランジ部２００が設けられている。本実施形態に係る基台１０３は、外周の側面の中央部から下側で、外径を大きくして外側へ張り出した張り出し部２０１が形成されており、側面の張り出し部のさらに下部で外側へ突出したフランジ部２００が設けられている。フランジ部２００は、上面の周方向の３以上の位置に、軸方向に貫通する貫通孔２１０が形成されている。本実施形態に係るフランジ部２００は、周方向に均等な間隔で３つの貫通孔２１０が形成されている。貫通孔２１０は、後述のピン２２０が挿入されるピン用挿入孔としての機能を有する。第１の載置台１０２は、挿入部材の一例である。
【００５５】
第２の載置台１０７は、基台１０８を含んでいる。基台１０８は、内径が基台１０３の面１０３ａの外径よりも所定サイズ大きい円筒状に形成され、軸方向の一方の面１０８ａに、上述のフォーカスリング１８が配置される。また、基台１０８は、下面に、フランジ部２００の貫通孔２１０と同様の間隔でピン２２０が設けられている。本実施形態に係る基台１０８は、下面に、周方向に均等な間隔で３つのピン２２０が固定されている。基台１０８は、共通の部材の一例である。
【００５６】
基台１０８は、基台１０３と軸を同じとされ、ピン２２０が貫通孔２１０に挿入されるよう周方向の位置を合わせて、基台１０３のフランジ部２００上に配置される。
【００５７】
図５は、第２実施形態に係る第１の載置台１０２及び第２の載置台１０７の要部構成を示す概略断面図である。図５の例は、貫通孔２１０の位置での第１の載置台１０２および第２の載置台１０７の断面を示した図である。
【００５８】
基台１０３は、絶縁体の支持台１０４に支持されている。基台１０３および支持台１０４には、貫通孔２１０が形成されている。
【００５９】
貫通孔２１０は、上部よりも中央付近から下部で直径が小さく形成され、段２１１が形成されている。ピン２２０は、貫通孔２１０に対応して、上部よりも中央付近から下部で直径が小さく形成されている。
【００６０】
基台１０８は、基台１０３のフランジ部２００上に配置されている。基台１０８は、外径が基台１０３よりも大きく形成されており、基台１０３と対向する下面の、基台１０３の外径よりも大きい部分に下部に突出した円環部２２１が形成されている。基台１０８を基台１０３のフランジ部２００上に配置した場合、円環部２２１は、フランジ部２００の側面を覆うように形成されている。
【００６１】
貫通孔２１０には、ピン２２０が挿入されている。各貫通孔２１０には、第２の載置台１０７を昇降させる昇降機構１２０が設けられている。例えば、基台１０３は、各貫通孔２１０の下部に、ピン２２０を昇降させる昇降機構１２０が設けられている。昇降機構１２０は、アクチュエータを内蔵し、アクチュエータの駆動力によりロッド１２０ａを伸縮させてピン２２０を昇降させる。ピン２２０は、昇降機構１２０による昇降により貫通孔２１０内を上下方向に移動する。
【００６２】
貫通孔２１０のピン２２０と対向する壁面には、凹部１８２が形成されている。凹部１８２には、可動部材１８４が設けられている。可動部材１８４は、ピン２２０が挿入される開口部を有し、凹部１８２に、凹部１８２のピン２２０の軸方向に交差する上面１８２ａに沿って移動可能に設けられている。
【００６３】
可動部材１８４とピン２２０との間には、第１シール部材１８６が配置されている。貫通孔２１０において、可動部材１８４と貫通孔２１０内を上下方向に移動するピン２２０とにより形成される隙間は、第１シール部材１８６によってシールされる。第１シール部材１８６は、例えば、オムニシール（登録商標）又はＯリングである。
【００６４】
可動部材１８４と凹部１８２の上面１８２ａとの間には、第２シール部材１８８が配置されている。貫通孔２１０において、可動部材１８４と凹部１８２の上面１８２ａとにより形成される隙間は、第２シール部材１８８によってシールされる。第２シール部材１８８は、例えば、オムニシール（登録商標）又はＯリングである。
【００６５】
第１の載置台１０２は、下側の空間が大気雰囲気に保たれる。例えば、支持台１０４は、内側の下部に空間２７０が形成され、空間２７０は大気雰囲気に保たれる。第１の載置台１０２の上面（例えば、基台１０３のフランジ部２００の上面）は、真空雰囲気に保たれる真空空間である処理空間Ｓ側に配置されている。一方、第１の載置台１０２の下面（例えば、支持台１０４の下面）は、大気雰囲気に保たれる非真空空間である空間２７０側に配置されている。処理空間Ｓと空間２７０とは、貫通孔２１０によって連通されている。プラズマ処理装置１０は、第１シール部材１８６及び第２シール部材１８８によって貫通孔２１０をシールすることで、空間２７０側の大気が処理空間Ｓ（つまり、処理容器１２内の真空空間）に流入することを抑制している。
【００６６】
ところで、プラズマ処理装置１０では、機械加工によって３つのピン２２０が基台１０８の下面に固定される場合に、３つのピン２２０のうち、任意のピン２２０の軸が、任意のピン２２０が挿入される貫通孔２１０の軸に対してずれることがある。任意のピン２２０の軸が、任意のピン２２０が挿入される貫通孔２１０の軸に対してずれている場合、任意のピン２２０から第１シール部材１８６へ第１シール部材１８６を局所的に圧縮する押圧力が作用する。第１シール部材１８６が局所的に圧縮されると、第１シール部材１８６の圧縮されていない部分と任意のピン２２０との間に隙間が生じる可能性があり、その結果、貫通孔２１０を十分にシールすることが困難になる。
【００６７】
そこで、プラズマ処理装置１０では、第２シール部材１８８は、ピン２２０から第１シール部材１８６へ第１シール部材１８６を局所的に圧縮する押圧力が作用する場合に、当該押圧力を解放する方向に可動部材１８４の移動を許容する。例えば、第１シール部材１８６を局所的に圧縮する押圧力が、任意のピン２２０の軸のずれの方向と同一の方向に作用する場合を想定する。この場合、第２シール部材１８８は、凹部１８２の上面１８２ａに沿って、任意のピン２２０の軸のずれの方向と同一の方向に摺動することにより、可動部材１８４の移動を許容する。
【００６８】
これにより、第１シール部材１８６を局所的に圧縮する押圧力が解放されるので、第１シール部材１８６の圧縮されていない部分とピン２２０との間に隙間が生じることを防止することができる。その結果、プラズマ処理装置１０は、第１の載置台１０２の貫通孔２１０の軸とピン２２０の軸とがずれている場合であっても、第１シール部材１８６及び第２シール部材１８８によって貫通孔２１０を適切にシールすることができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０  プラズマ処理装置
１３  載置台
１４  基台
１４ａ  裏面
５０  静電チャック
５４ｄ  載置面
７０  ピン用挿入孔
７０ａ、７２ａ  軸
７２、２２０  ピン
８２、１８２  凹部
８２ａ、１８２ａ  上面
８４、１８４  可動部材
８６、１８６  第１シール部材
８８、１８８  第２シール部材
１０２  第１の載置台
２００  フランジ部
２１０  貫通孔
【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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