JP3982474B2 - 真空処理装置用の防着板及び真空処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、プラズマ処理などの真空処理を行う真空処理装置において処理室を形成する密閉空間の内面への汚染物の付着を防止する真空処理装置用の防着板及び真空処理装置に関するものである。

電子部品などの表面処理方法として、プラズマ処理が知られている。この方法は密閉空間内を減圧雰囲気にしてプラズマを発生させ、このプラズマの物理作用や化学作用によって処理対象面の表面処理を行うものである。このプラズマ処理は、処理対象物の表面に電子やイオンを衝突させ、そのエッチング効果で表面の汚染物を除去するものであるため、除去された微粒子状の汚染物は周囲に飛散して密閉空間を形成する真空チャンバの内壁面に付着する。

この汚染物が真空チャンバの内面に付着・堆積すると、この堆積層が真空チャンバの開閉の度に外部から導入される大気中の水蒸気その他のガスを吸着する。これらのガスは、真空チャンバの真空排気時に堆積層から放出され真空排気に要する時間を増加させることから、このような汚染物の付着・堆積は極力防止する必要がある。

このため、真空処理装置においては、一般にこのような付着を防止するための防着用のシールド部材が真空チャンバの内面に装着される（例えば特許文献１，２参照）。そして、所定の稼働時間が経過すると、シールド部材を取り外して洗浄するクリーニング作業が行われ、付着物が除去されたシールド部材は再び真空チャンバに最装着される。
特開平６−４１７５３号公報 特開２００２−３０５１８６号公報

しかしながら、上述のクリーニング処理は従来より専用の洗浄設備を備えた専門業者によって行われており、付着物によって汚染されたシールド部材を再使用するまでには、専用業者への発送や引き取りなど煩雑な手間を要していた。特に海外などにおいて専用業者が設備設置場所の遠隔地にしか存在しない場合には、再使用可能な状態となるまでに長期間を要し、時間的なロスやメンテナンスのコストアップを招くこととなっていた。

そこで本発明は、メンテナンスの手間とコストを低減することができる真空処理装置用の防着板及び真空処理装置を提供することを目的とする。

本発明の真空処理装置用の防着板は、真空処理装置において処理室を形成する密閉空間内面への汚染物の付着を防止する真空処理装置用の防着板であって、アルミニウムを主材質とする薄板を層間材を介して複数枚積層した積層構造を有し、露呈状態となっている表層の前記薄板が汚染物によって汚染されたならばこの表層の薄板を剥離して次層を露呈させるものであり、前記積層構造の端部に、前記複数層の各層の端部表面が部分的に階段状に露呈した端部露呈部が形成されている。

本発明の真空処理装置は、処理室を形成する密閉空間内で処理対象物の真空処理を行う真空処理装置であって、前記密閉空間を構成する凹状容器の内面に、アルミニウムを主材質とする薄板を層間材を介して複数枚積層した積層構造を有し前記密閉空間内面への汚染物の付着を防止するする防着板が装着されており、露呈状態となっている表層の前記薄板が汚染物によって汚染されたならばこの表層の薄板を剥離して次層を露呈させるものであり、前記積層構造の端部に、前記複数層の各層の端部表面が部分的に階段状に露呈した端部露呈部が形成されている。

本発明によれば、アルミニウムを主材質とする薄板を層間材を介して複数枚積層した積層構造の防着板を使用し、表層で露呈状態の薄板が汚染物によって汚染されたならばこの露呈状態の薄板を剥離して次層を露呈させることにより、洗浄処理を必要することなく防着板を再使用することができ、メンテナンスの手間とコストを低減することができる。

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の真空処理装置の断面図、図２は本発明の一実施の形態の防着部材の斜視図、図３は本発明の一実施の形態の防着部材を構成する防着板の断面図、図４（ａ）は本発明の一実施の形態の防着板の斜視図、図４（ｂ）は本発明の一実施の形態の防着板のコーナ部の拡大斜視図である。

まず図１を参照して真空処理装置の構造を説明する。図１において、真空チャンバ１は、基部２と基部２上に開閉自在に配設された蓋部４を備えている。基部２の上面には開口部２ａが設けられており、開口部２ａ内には、下部電極５が絶縁部６を介して絶縁状態で装着されている。下部電極５の上面にはセラミックより成る絶縁層５ａを介して真空処理の処理対象物である基板７が載置される。蓋部４を基部２上に下降させることにより、基部２，下部電極５および蓋部４によって構成される密閉空間は、プラズマ処理の処理室８を形成する。このとき、シール部材３によって処理室８は真空密に保たれる。

真空チャンバ１は、基部２に設けられた開孔部２ｂ、２ｃを介してそれぞれ圧力制御部１０、ガス供給部１１に接続されている。圧力制御部１０は処理室８内の圧力制御、すなわちプラズマ処理開始前の処理室８の真空排気、プラズマ処理時のプラズマ発生用ガス圧力の制御およびプラズマ処理終了後の大気導入を行う。ガス供給部１１は処理室８内へのプラズマ発生用ガスの供給を行う。

下部電極５は高周波電源部１２と電気的に接続されている。接地部１３に接地された蓋部４は、下部電極５と対向する上部電極となっている。処理室８内にプラズマ発生用ガスが供給された状態で高周波電源部１２を駆動することにより、下部電極５と蓋部４の間に高周波電圧が印加され、処理室８内にはプラズマが発生し、プラズマによる電子やイオンが下部電極５上の基板７の表面に衝突する。そしてこれら電子やイオンのエッチング作用により、基板７の表面を対象としたプラズマ処理（ドライエッチング処理）が行われる。

蓋部４の内面には、防着部材９が装着されている。プラズマ処理過程においては基板７の表面から除去された汚染物や基板７の微粒子が処理室８内で飛散する。そしてこれらの汚染物が処理室８内部で堆積すると、堆積層に吸着された水蒸気その他のガスが真空排気時に放出され真空排気に要する時間を増加させることから、防着部材９を蓋部４の内面に装着してこれらの汚染物を防着部材９に付着させ、蓋部４の内面に汚染物が直接付着堆積するのを防止するようにしている。

防着部材９は、図２に示すように、蓋部４の内面を構成する天井面４ａ、内側面４ｂ、４ｃにそれぞれ対応する防着板１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃより構成され、それぞれ後述する素材としての防着板１５を所定形状に切断して製作される。防着板１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃには取付孔１６が設けられており、ボルト１７によって蓋部４の各内面に着脱自在に装着される。

次に図３，図４を参照して、防着板１５の構成について説明する。図３に示すように、
防着板１５はアルミニウムを主材質とする薄板１５ａを層間材１５ｃを介して複数枚積層した積層構造となっている。層間材１５ｃは薄膜状の接着剤であり、薄板１５ａ相互を接着するとともに、ある限度以上の引張力を作用させることによって薄板１５ａ相互を容易に剥離させることが出来るような接着特性を有している。

防着部材９の使用状態において、防着部材９を構成する防着板１５（１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ）のうち、処理室８内で露呈状態となっている表層の薄板１５ａが汚染物によって汚染されたならば、防着板１５（１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ）を蓋部４から取り外し、汚染された表層の薄板１５ａを剥離して次層を露呈させる。これにより、同一の防着板１５を洗浄処理を行うことなく、複数回反復して使用することが出来る。

ここで防着板１５を再使用するためには、汚染物が付着した表層の薄板１５ａを剥離した後の防着板１５の形状が、元の形状をできるだけ維持していることが必要である。しかしながら薄板１５ａの積層枚数が少なくなると防着板１５の剛性が低下して剥離による変形が生じやすくなることから、複数層の薄板１５ａのうち再利用可能な範囲には限界がある。すなわち図３（ａ）に示すように、複数層の薄板１５ａのうち、使用範囲層Ａの薄板１５ａをすべて剥離するまで防着板１５を再使用することができる。そして使用範囲層Ａをすべて剥離して廃棄層Ｂのみが残留し剛性が小さくなって表層の単体の薄板１５ａの剥離が困難になったならば、残りの薄板１５ａは使用されることなく廃棄される。

なお、これら廃棄対象となる廃棄層Ｂを薄板１５ａで構成せず、図３（ｂ）に示すように、取り扱いに必要十分な剛性を確保するだけの厚みの補強板１５ｂで、補強層としての廃棄層１５ｂを構成するようにしてもよい。すなわちこの例では、防着板１５は、薄板１５ａよりも曲げ剛性が高い補強板１５ｂを補強層として含む構成となっている。

防着板１５をすべて薄板１５ａを積層して構成する場合の廃棄層Ｂの厚みは予め必要最小限の剛性を確保できるだけの厚みとして適宜決定されている。そして図４（ａ）に示すように、廃棄層Ｂの最上層、すなわち複数枚のうちの特定層の薄板１５ａの剥離面側（蓋部４への装着状態における露呈面側）には、剥離して使用することが可能な限界を示す剥離可能限界表示マークＭが形成されている。すなわち、防着板１５から表層の薄板１５ａを剥離して反復使用する過程で、剥離可能限界表示マークＭが現れたならば、再使用することなく残りの防着板１５を廃棄する。なお、剥離可能限界表示マークＭとしては、文字、数字、記号などを印刷ずる方法で形成してもよく、また層間材として用いられる接着剤を当該層のみ着色したものを用いて他層と区別するようにしてもよい。

そして防着板１５の１つのコーナ部Ｃには、図４（ｂ）に示すように、複数層の各薄板１５ａの端部を部分的に順次異なる寸法だけ切断除去し、各薄板１５ａの端部表面Ｄを部分的に階段状に露呈させた端部露呈部が形成されている。これにより、表層の薄板１５ａを剥離する剥離作業時に、露呈した端部表面Ｄを手掛かり部として用いることができ、剥離作業を容易に行うことができる。

なお図４（ｂ）では、端部表面Ｄを露呈させる方向を図示の都合により上向きで描いているが、剥離方向が図４（ａ）に示すように上向きの場合には、端部表面Ｄの露呈方向は実際には下向きとなる。そして露呈方向を蓋部４の内側面側に向けて装着される。また図４（ａ）では、図示の都合によりコーナ部Ｃは廃棄層Ｂに設けられるように示しているが、実際には端部露呈部は使用範囲層Ａを対象として設けられる。

上記説明したように、本実施の形態に示す真空処理装置用の防着板は、アルミニウムを主材質とする薄板１５ａを層間材１５ｃを介して複数枚積層した積層構造とし、使用状態において露呈状態となっている表層の薄板１５ａが汚染物によって汚染されたならばこの
薄板１５ａを剥離して次層を露呈させるようにしたものである。これにより、従来の交換式の防着部材において必要とされていた再使用のための洗浄処理を不要にして、使用済みの防着部材を再処理のために専用業者へ発送し引き取る煩雑な手間を排除し、真空処理装置のメンテナンスの手間とコストを低減することができる。

なお、本実施の形態では、真空処理装置として、ドライエッチング装置に防着板を適用した例を示したが、プラズマＣＶＤ装置等の他の真空処理装置に適用してもよい。

本発明の真空処理装置用の防着板は、洗浄処理を必要することなく再使用することができ、メンテナンスの手間とコストを低減することができるという効果を有し、プラズマ処理などの真空処理を行う真空処理装置において処理室を形成する密閉空間の内面への汚染物の付着を防止する用途に有用である。

本発明の一実施の形態の真空処理装置の断面図 本発明の一実施の形態の防着部材の斜視図 本発明の一実施の形態の防着部材を構成する防着板の断面図 （ａ）本発明の一実施の形態の防着板の斜視図（ｂ）本発明の一実施の形態の防着板のコーナ部の拡大斜視図

符号の説明

１ 真空チャンバ
２ 基部
４ 蓋部
８ 処理室
９ 防着部材
１５ 防着板
１５ａ 薄板

Claims (2)

1. 真空処理装置において処理室を形成する密閉空間内面への汚染物の付着を防止する真空処理装置用の防着板であって、アルミニウムを主材質とする薄板を層間材を介して複数枚積層した積層構造を有し、露呈状態となっている表層の前記薄板が汚染物によって汚染されたならばこの表層の薄板を剥離して次層を露呈させるものであり、前記積層構造の端部に、前記複数層の各層の端部表面が部分的に階段状に露呈した端部露呈部が形成されていることを特徴とする真空処理装置用の防着板。
2. 処理室を形成する密閉空間内で処理対象物の真空処理を行う真空処理装置であって、前記密閉空間を構成する凹状容器の内面に、アルミニウムを主材質とする薄板を層間材を介して複数枚積層した積層構造を有し前記密閉空間内面への汚染物の付着を防止するする防着板が装着されており、露呈状態となっている表層の前記薄板が汚染物によって汚染されたならばこの表層の薄板を剥離して次層を露呈させるものであり、前記積層構造の端部に、前記複数層の各層の端部表面が部分的に階段状に露呈した端部露呈部が形成されていることを特徴とする真空処理装置。

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