真空シール構造、真空シール方法および真空装置
【課題】簡単な構造で作業性良く付け外しが可能であり、大型の機器であっても作業性良く真空容器内部に導入することができる真空シール構造、真空シール方法および真空装置を提供する。
【解決手段】真空容器の一部１１の開口部１１ａに設けられた段差部１２と、段差部１２に並置されていて側端面に隙間２０を有する複数のフランジ３０と、隙間２０に沿って形成されていて真空容器の一部１１の大気側の面と複数のフランジ３０の大気側の面および複数のフランジ３０の大気側の面同士からなる真空シール面２１を覆う弾性部材４１とを備える。
【解決手段】真空容器の一部１１の開口部１１ａに設けられた段差部１２と、段差部１２に並置されていて側端面に隙間２０を有する複数のフランジ３０と、隙間２０に沿って形成されていて真空容器の一部１１の大気側の面と複数のフランジ３０の大気側の面および複数のフランジ３０の大気側の面同士からなる真空シール面２１を覆う弾性部材４１とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空容器の真空シール技術について、真空シール構造、真空シール方法、および真空装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空シール構造として、例えば、図１に示す構造が知られている。この従来の真空シール構造は、真空容器の一部１１に設けられた開口部１１ａと、その開口部１１ａにより形成される空間を塞ぐためのフランジ３０と、これらの間に設けられたＯリング４０とで構成されており、Ｏリング４０を挟持した真空容器の一部１１とフランジ３０がボルト５２等の締結手段で固定されることにより真空容器内が気密に封止される。このような真空シール構造では、特許文献１乃至３に開示された例のように、真空容器外部から内部に配管、測定手段、電力供給手段等の機器を導入する場合に、これらの機器の一部をフランジ３０に気密に貫通させてフィードスルーとしたものを真空容器の一部１１に着脱自在に取り付けることができるため、機器の取り付けやメンテナンス等の作業が容易となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３‐２２９３６８号公報（段落０００７、図５）
【特許文献２】特開２００４‐１０６０６８号公報（段落０００６、図１）
【特許文献３】特開２００７‐１２８６７０号公報（段落００１６、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、真空容器内部に導入して用いられる様々な機器の内、例えばプラズマ発生手段を真空容器内部に取り付けてプラズマ処理装置とする場合には、プラズマ処理をするための基板が一辺数メートルの大面積になることがある。そして、このような大面積の基板に対応するためには、処理面積の大きな大型のプラズマ発生手段を真空容器内部に導入することが望ましい。
【０００５】
また、プラズマ発生手段として誘導結合型のプラズマを発生させるアンテナ、即ち、ラダー型、ループ型、平板型等のような平面導体であって大型のものを採用すると、一つのアンテナで大きな処理面積を得ることができる。このような平面導体は、通常、高周波電力を流すための給電電極および終端電極が平面導体の両端部近傍に設けられる。この給電電極および終端電極は、製造時やメンテナンス時における作業性を考慮すると、例示した特許文献１乃至３のように、フィードスルーとして気密に貫通するように設けられたフランジを介して、真空容器内部に取り付けられることが望ましい。
【０００６】
しかしながら、前述したような大型の平面導体を、フランジを介して真空容器内部に取り付けると、その取り付け部となる給電電極および終端電極それぞれのフィードスルー間の距離は数メートルに及ぶことがある。このような場合に、従来の真空シール構造を用いて平面導体を真空容器内部に導入しようとすると、図２または図３に示す例のような構成をとらざるを得ない。ここで、開口部１０ａは、真空容器１０に設けられている。給電電極８１および終端電極８２は、フランジ３０にフィードスルーとして気密に貫通して設けられ、それぞれフランジ３０付きフィードスルー８３、８４または８５を形成している。フランジ３０付きフィードスルー８３および８４は、開口部１０ａにより形成される空間を覆うようにして真空容器の一部１０ａに設置され、Ｏリング４０およびボルト５２を用いて真空シールされている。平面導体８０は給電電極８１および終端電極８２に接続されている。
【０００７】
即ち、図２に示す例ように、二つのフランジ付きフィードスルー８３および８４を別個に離して設けるか、あるいは、図３に示す例のように、平面導体８０と同等の幅寸法を有する単一のフランジ３０付きフィードスルー８５を設ける必要がある。
【０００８】
前者の図２に示す例では、フランジ３０付きフィードスルー８３および８４を真空容器１０外部から取り付けて真空シールした後に、真空容器１０内部から給電電極８１および終端電極８２に平面導体８０を接続する必要があるが、真空容器１０内部での接続作業は、真空容器１０内部の空間が狭いと作業性が悪い。一方、後者の図３に示す例では、予めフランジ３０付きフィードスルー８５に平面導体８０を接続して一体化しておいたものを真空容器１０外部から取り付けることができる。したがって、真空容器１０内部での接続作業がないため作業性は良い。しかし、このようにフランジ３０付きフィードスルー８５と平面導体８０を一体化したものは、平面導体８０が大型になるにしたがいフランジ３０も大型になるため、重量が著しく増大して取り扱いが困難になる点で作業性は悪い。
【０００９】
このように、従来の真空シール構造では、真空容器１０内部に大型の機器を導入しようとすると、真空容器１０内部からの接続作業を要するか、フランジ３０のサイズが大きくなって重量が取り扱い困難なようになるかして作業性が悪くなるという問題がある。大型の機器を真空容器１０内部に導入するには、真空容器１０外部で予め当該機器をフランジ３０に取り付けておくことが望ましく、なおかつ、それは人手で取り扱えるような重量であることが望ましい。
【００１０】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、簡単な構造で作業性良く付け外しが可能で、例えばプラズマ処理手段のような大型の機器であっても作業性良く真空容器内部に導入することを可能にする真空シール構造、真空シール方法および真空装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の真空シール構造は、上記の課題を解決するために、真空容器の一部に設けられた開口部により形成される空間を気密封止するための真空シール構造であって、開口部に設けられた段差部と、段差部に並置されていて、側端面に隙間を有する複数のフランジと、隙間に沿って形成されていて、真空容器の一部の大気側の面と複数のフランジの大気側の面および複数のフランジの大気側の面同士からなる真空シール面を覆う弾性部材とを備えているようにしたものである。
【００１２】
また、本発明の真空シール構造は、真空容器の一部に設けられた開口部により形成される空間を気密封止するための真空シール構造であって、開口部に設けられた段差部と、段差部に設置されていて、側端面に隙間を有するフランジと、隙間に沿って形成されていて真空容器の一部の大気側の面とフランジの大気側の面とからなる真空シール面を覆う弾性部材とを備えているようにしたものである。
【００１３】
好ましくは、上記の複数のフランジが並置される構成を有する真空シール構造において、複数のフランジの並置されている方向とは直交する方向に複数の真空シール構造が並設されていてもよい。
【００１４】
好ましくは、複数のフランジの並置方向におけるそれぞれのフランジの幅寸法は、同一でなくてもよい。
【００１５】
好ましくは、真空シール面を構成する複数の面は、それぞれ同一平面上にあってもよい。
【００１６】
好ましくは、真空シール面に弾性部材を設置するための凹部が設けられていてもよい。
【００１７】
好ましくは、弾性部材が押さえ板により押圧されていてもよい。
【００１８】
好ましくは、押さえ板のフランジと対向する領域に貫通口が設けられていても良い。
【００１９】
好ましくは、弾性部材がシート状であってもよい。
【００２０】
好ましくは、弾性部材には、隙間に挿入される突起部が設けられていてもよい。
【００２１】
好ましくは、開口部およびフランジが曲面を含んでいてもよい。
【００２２】
好ましくは、フランジの少なくとも一つにフィードスルーが設けられていてもよい。
【００２３】
本発明の真空シール方法は、真空容器の一部に設けられた開口部により形成される空間から真空中で用いられる各種機器を真空容器内部に導入して空間を気密封止するための真空シール方法であって、各種機器の一部にフランジを取り付けた後に各種機器を空間から真空容器内部に導入し、フランジの側端面に隙間を有するようにフランジを開口部に設けられた段差部に設置することにより各種機器を前記フランジを介して真空容器の一部に支持させる第一のステップと、少なくとも一つの他のフランジを他のフランジの側端面に隙間を有するように段差部に設置することにより空間を塞ぐ第二のステップと、隙間に沿って形成されていて真空容器の一部の大気側の面と空間を塞ぐすべてのフランジの大気側の面とからなる真空シール面および空間を塞ぐすべてのフランジの大気側の面同士からなる真空シール面を弾性部材で覆う第三のステップとを備えているようにしたものである。
【００２４】
本発明の真空装置は、前述した真空シール構造を備えているようにしたものである。
【００２５】
本発明の真空装置は、導体に高周波電流を流すことによって発生する誘導電界によってプラズマを生成し、当該プラズマを用いて基板に処理を施す真空装置であって、真空排気されかつガスが導入される真空容器と、真空容器内に設けられていて基板を保持するホルダと、真空容器内にホルダの基板保持面に対向するように設けられる平面導体と、平面導体に取り付けられる給電電極および終端電極と、給電電極および終端電極を経由して平面導体に高周波電力を供給して平面導体に高周波電流を流す高周波電源と、上記の本発明の真空シール構造のうち複数のフランジからなるものと、を備え、真空シール構造において、給電電極および終端電極は、それぞれ別個のフランジに取り付けられていて、少なくとも一つのフランジが給電電極および終端電極に取り付けられたフランジの間に設置されているようにしたものである。
【００２６】
好ましくは、給電電極および終端電極は、ブロック状であり、方形をなす平面導体のホルダとは反対側の裏面の両端部にそれぞれ取り付けられていて、平面導体に高周波電流を流す方向と直交する方向に延びていてもよい。
【００２７】
本発明の真空装置は、導体に高周波電流を流すことによって発生する誘導電界によってプラズマを生成し、当該プラズマを用いて基板に処理を施す真空装置であって、真空排気されかつガスが導入される真空容器と、真空容器内に設けられていて基板を保持するホルダと、真空容器内にホルダの基板保持面に対向するように設けられる平面導体と、平面導体に取り付けられる給電電極と、平面導体に取り付けられる二つの終電電極と、給電電極および二つの終端電極を経由して平面導体に高周波電力を供給して平面導体に高周波電流を流す高周波電源と、上記の本発明の真空シール構造のうち複数のフランジからなるものと、を備え、真空シール構造において、給電電極および二つの終端電極は、それぞれ別個のフランジに取り付けられていて、少なくとも一つのフランジが給電電極および二つの終端電極に取り付けられたフランジの間にそれぞれ設置されているようにしたものである。
【００２８】
好ましくは、給電電極および二つ終端電極は、ブロック状であり、二つの終端電極は、方形をなす平面導体のホルダとは反対側の裏面の両端部にそれぞれ取り付けられていて平面導体に高周波電流を流す方向と直交する方向に延びており、給電電極は、平面導体の裏面の中央部に取り付けられていて二つの終端電極と同じ方向に延びていてもよい。
【発明の効果】
【００２９】
請求項２に記載の発明によれば、弾性部材が真空容器の一部の大気側の面とフランジの大気側の面との隙間近傍の面と広く気密に密着するので、真空シール構造が簡単でありながらも、真空容器内に高い真空度を確保することができる。しかも、フランジを真空容器に溶接やボルト等で固定しなくても良いので、付け外しが容易であり作業性良く真空シール構造を設けることができる。
【００３０】
請求項１に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果に加えて次の更なる効果を奏する。即ち、真空容器の開口部の内側に複数のフランジが連続的に並置されるので、大型の機器を真空容器内部に導入するために、真空容器の開口部が例えば一辺数メートル以上の大型になる場合であっても、その開口部の閉塞を複数のフランジで分担することができる。したがって、フランジ一つ当りの重量を軽減するのでフランジの取り扱い性が良好になり、作業性良く真空シール構造を設けることができる。
【００３１】
請求項３に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、真空シール構造が複数並設されているので、大型の機器を真空容器内部に複数接近させて導入する場合に、作業性良く真空シール構造を設けることができる。
【００３２】
請求項４に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、複数のフランジのいずれかにフィードスルーを設けて各種機器を真空容器内に導入する場合には、そのフィードスルーを設けたフランジの幅寸法を小さくし、その分他のフランジの幅寸法を大きくすれば、機器付フランジが小型化・軽量化される。したがって、機器付フランジの取り扱い性および作業性を向上させることができる。
【００３３】
請求項５に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、弾性部材の真空シール面に接触する部分を面一にし、弾性部材の形状がシンプルになるので、その加工や調達が容易になる。
【００３４】
請求項６に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、弾性部材が凹み部の真空シール面に保持されるので、弾性部材を設置する際の位置決めが容易になる。
【００３５】
請求項７に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、押さえ板が弾性部材と真空シール面との密着性を保持するので、真空容器内部が加圧になっても、その圧で弾性部材が浮き上がってずれることがない。また、真空シール構造を真空容器の側面に設ける場合には、フランジを真空容器に固定するので、フランジの脱落防止の用に供することができる。
【００３６】
請求項８に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、押さえ板は、貫通口を設けることにより軽量化されるので、その取り扱い性が向上する。
【００３７】
請求項９に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、シート状の弾性部材は、弾性部材と真空シール面との沿面距離を大きくするので、より確実に真空シールを実現することができる。
【００３８】
請求項１０に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、突起部が隙間の位置に保持されるので、組み立て作業時における弾性部材の位置決めが容易になり、作業性を向上させることができる。しかも、突起部がスペーサーとして機能し、フランジ同士の隙間に物理的に一定の距離を確保する。したがって、フランジ同士が擦れることがなくなり、その削りカスによる真空容器内へのコンタミネーションを防止することができる。
【００３９】
請求項１１に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、開口部およびフランジが曲面を含んでいても、可撓性の弾性部材が真空シール面の形状に追随して変形し、真空シール面に密着するので真空シールを実現することができる。このため、真空容器やフランジに取り付ける機器の形状に合わせて、真空シールの形状を柔軟に設計することができる。
【００４０】
請求項１２に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、真空容器内に、各種機器を作業性良く導入することができる。
【００４１】
請求項１３に記載の発明によれば、真空中で用いられる各種機器を真空容器内部に導入するときに、その取り付け部に予めフランジを取り付けておくことができ、なおかつ、そのフランジの大きさを小さくすることができる。それゆえ、本発明の真空シール構造は、大型の機器を真空容器内部に導入する際の真空容器内部からの機器の取り付け作業をなくすことができるとともに、フランジを小さくして軽量化することができるので、その作業性の向上を図ることができる。
【００４２】
請求項１４に記載の発明によれば、前述した本発明の真空シール構造を用いているので、簡単な構成で作業性良く真空装置を製造でき、その製造コストを低減することができる。
【００４３】
請求項１５に記載の発明によれば、前述した本発明の真空シール構造を用いているので、簡単な構成で作業性良く誘導電界によって生じるプラズマを用いて処理を施す真空装置を製造でき、その製造コストを低減することができる。
【００４４】
請求項１６に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、ブロック状の給電電極および終端電極を備えているので、平面導体において一様に高周波電力を供給することができ、大面積の基板に対するプラズマ処理が可能となる。
【００４５】
請求項１７に記載の発明によれば、前述した本発明の真空シール構造を用いているので、簡単な構成で作業性良く誘導電界によって生じるプラズマを用いて処理を施す二つの終端電極を有する真空装置を製造でき、その製造コストを低減することができる。
【００４６】
請求項１８に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、ブロック状の給電電極および二つの終端電極を備えているので、平面導体において一様に高周波電力を供給することができ、より大面積の基板に対するプラズマ処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】従来の真空シール構造を示す断面図である。
【図２】従来の真空シール構造、真空シール方法および真空装置を示す断面図である。
【図３】従来の他の真空シール構造、真空シール方法および真空装置を示す断面図である。
【図４】本発明の真空シール構造の一実施形態を示し、図１１（Ａ）および図１２（Ａ）の平面図をＹ−Ｙ方向に見た断面図である。
【図５】本発明の真空シール構造の一実施形態における開口部の例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図をＸ−Ｘ方向に見た断面図である。
【図６】本発明の真空シール構造の一実施形態における開口部の他の例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図をＸ−Ｘ方向に見た断面図である。
【図７】本発明の真空シール構造の一実施形態を示す断面図である。
【図８】本発明の真空シール構造の一実施形態を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は下面図である。
【図９】本発明の真空シール構造の一実施形態におけるフランジの設置状態の例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図をＸ−Ｘ方向に見た断面図である。
【図１０】本発明の真空シール構造一実施形態におけるフランジの設置状態の例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図をＸ−Ｘ方向に見た断面図である。
【図１１】本発明の真空シール構造の一実施形態を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図をＸ−Ｘ方向に見た断面図である。
【図１２】本発明の真空シール構造の一実施形態を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図および図１９（Ａ）の平面図をＸ−Ｘ方向に見た断面図である。
【図１３】本発明の真空シール構造の一実施形態における弾性部材の例を示す断面図である。
【図１４】本発明の真空シール構造の一実施形態における弾性部材の例を示す断面図である。
【図１５】本発明の真空シール構造の一実施形態を示す断面図である。
【図１６】本発明の真空シール構造の一実施形態における押さえ板の例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図をＸ−Ｘ方向に見た断面図である。
【図１７】本発明の真空シール構造の一実施形態における押さえ板の例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図をＸ−Ｘ方向に見た断面図である。
【図１８】本発明の真空シール構造の一実施形態を示す断面図である。
【図１９】本発明の真空シール構造の一実施形態を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図をＹ−Ｙ方向に見た断面図である。
【図２０】本発明の真空シール方法の一実施形態を示し、（Ａ）は第一のステップを示す断面図、（Ｂ）は第二のステップを示す断面図、（Ｃ）は第三のステップを示す断面図、（Ｄ）は他の実施形態を示す断面図である。
【図２１】本発明の真空装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２２】図２１中の平面導体周りの例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図２３】本発明の真空装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２４】図２３中の平面導体周りの例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図２５】図２１中の平面導体周りの他の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
（１）真空シール構造
図４にこの発明に係る真空シール構造の一実施形態を示す。この構造は、真空容器の一部１１に設けられた開口部１１ａを気密封止するための真空シール構造である。
【００４９】
図４において、１１は真空容器の一部である。１１ａは開口部で、真空容器の一部１１に設けられる。３０はフランジで、開口部１１ａの内側に配置されて開口部１１ａにより形成される空間を塞ぐ。１２は段差部で、開口部１１ａに設けられフランジ３０と当接することによりフランジ３０が真空容器の一部１１ａに支持される。２０は開口部とフランジとの隙間である。２１は真空シール面で、隙間２０に沿って形成され真空容器の一部１１の大気側の面とフランジ３０の大気側の面、またはフランジ３０の大気側の面同士からなる。４１は弾性部材で、真空シール面２１を覆う。
【００５０】
このような構成では、弾性部材４１が真空容器の一部１１の大気側の面とフランジ３０の大気側の面との隙間２０、またはフランジ３０の大気側の面同士からなる隙間２０の近傍の面と広く気密に密着するので、真空シール構造が簡単でありながらも、真空容器内に高い真空度を確保することができる。しかも、フランジ３０を真空容器の一部１１に溶接やボルト等で固定しなくても良いので、付け外しが容易であり作業性良く真空シール構造を設けることができる。
【００５１】
真空容器の一部１１は、例えばアルミニウム、ステンレス、チタン等を含む金属製であるが、これに限られるものではなく、真空容器の耐圧や化学耐性等に応じて種々の材質を選択することができる。
【００５２】
開口部１１ａは、真空容器の一部１１に設けられた貫通口であって、その貫通口を形成する真空容器の一部１１の断面領域をいう。開口部１１ａは真空容器のいずれの場所にあってもよい。
【００５３】
図５（Ａ）に示す例のように、開口部１１ａにより形成される空間は方形であってもよく、その他円形、楕円形等の曲面を含む形状であってもよい。このような曲面を含む開口部１１ａでは、その内側に設けられるフランジ３０も、開口部１１ａの形状に対応した曲面を含むこととなる。
【００５４】
また、開口部１１ａに設けられる段差部１２は、開口部１１ａにより形成される空間が方形である場合には、対向し合う開口部１１ａの二対ある面の内、少なくとも一対の面に設けられていればよい。フランジ３０は、少なくともその両端の二点で十分に支持されていれば安定して固定されるからである。
【００５５】
図５（Ｂ）に示す例のように、開口部１１ａにおける真空容器の一部１１の大気側の面からの段差部１２の深さＬは、フランジの厚み相当であることが好ましい。即ち、段差部１２にフランジ３０を当接させた場合に、真空容器の一部１１の大気側の面とフランジ３０の大気側の面とが、同一平面となるようにすることが好ましい。
【００５６】
段差部１２は、開口部１１ａの幅全域に設けてもよいが、図６に示す例のように、幅の短い段差部１２をフランジ３０の支持が可能な程度に、一定の間隔を空けて複数設けるようにしてもよい。このような段差部１２では、図７に示す例のように、ねじ込み式のストッパー１３を段差部１２としてもよい。その他に、図８に示す例のように、はめ込み式のストッパー１４を段差部１２としてもよい。この例において、はめ込み式のストッパー１４はＣ型であるが、これに限られずコの字型であってもよい。
【００５７】
フランジ３０は、例えばアルミニウムやステンレスの他、アルミナ、セラミックス、ガラス、ポリサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂等の通称エンジニアリングプラスティック等を含む材料が用いられる。フランジ３０は、図９に示す例のように、開口部１１ａの内側に嵌め込むようにして設けられる。ここで、フランジ３０は、その真空側の面の一部が段差部１２に当接して真空容器の一部１１に支持される。
【００５８】
フランジ３０または段差部１２が、セラミックス、ガラス等の機械的強度の弱い材質である場合には、フランジ３０と段差部１２との当たり面に図示しない樹脂等の緩衝材を挿入してもよい。
【００５９】
一方、図１０に示す例のように、フランジ３０は、分割して開口部１１ａの内側に連続的に複数並置される構成とすれば、例えば一辺が数メートルであるような大型の開口部１１ａにより形成される空間に真空シール構造を設ける場合に好適である。当実施例の真空シール構造は、弾性部材４１によって真空容器内部に通じる隙間２０を真空容器の一部１１の大気側の面とフランジ３０の大気側の面で封止する構成であるので、複数のフランジ３０を開口部１１ａの内側に連続的に並置しての真空シールが可能となる。たとえ並置するフランジ３０の数が多くなったとしても、後述する真空シール面に合わせて成型した一体型の弾性部材４１で隙間２０を封止すればよいので、真空シール構造が簡単であり、その製造コストを安価にすることが可能となる。
【００６０】
また、このような構成では、開口部１１ａにより形成される空間の閉塞を複数のフランジ３０で分担し、フランジ３０一つ当りの重量を軽減するので、フランジ３０の取り扱い性が良好となる。したがって、開口部１１ａに作業性良く真空シール構造を設けることができる。隙間２０は、フランジ３０と開口部１１ａとの間の他にも、並置されている複数のフランジ３０同士の間に前述した範囲の大きさで形成される。
【００６１】
複数のフランジ３０が並置される方向におけるそれぞれのフランジ３０の幅寸法は、同一でなくてもよい。複数のフランジ３０のいずれかにフィードスルーを気密に設けて各種機器を真空容器内に導入する場合には、そのフィードスルーを設けたフランジ３０（機器付きフランジ）の幅寸法を小さくし、その分他のフランジ３０の幅寸法を大きくすれば、機器付きフランジが小型化・軽量化される。したがって、機器付フランジの取り扱い性および作業性を向上させることができる。
【００６２】
フランジ３０に熱電対等の測定子、センサ、気体や流体の配管、電源やその他各種機器のフィードスルーを設けることにより、真空容器内部に様々な機器を導入することができる。フランジ３０にフィードスルーを気密に設けるには、溶接やロー付け等の一般的な公知技術を用いればよい。
【００６３】
フランジ３０と開口部１１ａとの間、即ち、フランジ３０の側面の周囲には隙間２０が形成されている。隙間２０の大きさは、０．５〜１ｍｍの範囲であることが好ましいが、この範囲よりも大きくてもよく、その場合にはその隙間２０を覆う弾性部材４１の幅および厚みを適宜大きくすればよい。また、後述するが、弾性部材４１に設けた突起部４２を隙間２０に挿入する場合には、隙間２０の大きさは例えば５〜１０ｍｍの範囲であってもよい。
【００６４】
一方、隙間２０を設けない構成は好ましくない。この場合フランジ３０と開口部１１ａおよび他のフランジ３０との当たり面に閉じ込められたガスは、真空容器内部のガスを真空排気してもすぐには排出されないため、例えば、プラズマ処理用の真空装置に適用する場合には、そのガスがコンタミネーションの原因となるからである。段差部１２とフランジ３０との当たり面においても、上記と同様の現象が起こり得るが、この部分の当たり面の面積は小さく、また、真空容器内部の空間に直結している。したがって、当たり面に閉じ込められたガスは比較的容易に事前排出されるため、ガスコンタミネーションをもたらす可能性は低くなる。
【００６５】
このようなガスコンタミネーションを確実に防止するためには、フランジ３０と当接する側の段差部１２の表面に、図示しない排気用の溝（スリット）を設けることが好ましい。しかも、スリットを設けることにより、隙間２０の空間に存在するガスを効果的に排気することも可能となる。スリットは、段差部１２が開口部１１ａの全周に設けられていて、隙間２０の空間が真空容器内部に直結していないような場合には、当該空間に存在するガスの真空容器内部への排出口としても機能するので得に好ましい構成となる。
【００６６】
図９に示す例のように、真空シール面２１は、真空容器内部に通じる隙間２０を気密に塞ぐために弾性部材４１で覆われるべき面であり、隙間２０の全領域に沿って、隙間２０を形成するフランジ３０の大気側の面と真空容器の一部１１の大気側の面とで構成される。また、図１０に示す例のように、複数のフランジ３０を開口部１１ａの内側に並置する構成では、真空シール面２１は、さらにフランジ３０の大気側の面同士でも構成される。
【００６７】
図１１および図１２に示す例のように、真空シール面２１は、弾性部材４１で覆われることにより当実施例の真空シール構造をなす。真空容器内部が真空になると、真空シール面２１は弾性部材４１と密着するので、真空容器の一部１１に設けられた開口部１１ａにより形成される空間は気密に封止される。
【００６８】
弾性部材４１は、例えば、フッ素ゴム、シリコンゴム、ニトリルゴム、スチレンゴム等の汎用、真空シール用のゴム部材を用いることができ、その形状は、シート状であることが好ましい。このようなシート状の弾性部材４１は、真空シール面２１に角部がある場合であっても、確実に真空シール面２１を覆い密着するので、安定した真空シールを実現することができる。なお、弾性部材４１の真空シール面２１と接する面にグリースを塗布すれば、弾性部材４１と真空シール面２１との密着性を向上させることができる。
【００６９】
前述したように、真空シール面２１を構成する真空容器の一部１１およびフランジ３０の大気側の面は、それぞれ同一平面上にあることが好ましい。しかし、図１３に示す例のように、真空シール面２１を構成する複数の面は、必ずしもそれぞれ同一平面上になくてもよい。このような場合には、真空シール面２１に設けられる弾性部材４１に、真空シール面２１の形状に合わせて段差を設ける等適宜変更される。
【００７０】
また、弾性部材４１には、図１４に示す例のように、隙間２０に挿入される突起部４２が設けられていてもよい。このような弾性部材４１を用いると、真空シール面２１の沿面距離が長くなるので、より確実な真空シールを実現することができる。しかも、突起部４２が隙間２０の位置に保持されるので、組み立て作業時における弾性部材４１の位置決めが容易になり、作業性を向上させることができる。さらに、突起部４２がスペーサーとして機能し、真空容器の一部１１とフランジ３０との隙間２０およびフランジ３０同士の隙間２０に物理的に一定の距離を確保する。したがって、それらは擦れることがなくなり、その削りカスを原因とする真空容器内へのコンタミネーションを防止することができる。
【００７１】
図１５に示す例のように、真空シール面２１は、弾性部材４１を設置するための凹部２２が設けられていることが好ましい。弾性部材４１が凹部２２の真空シール面２１に保持されるので、弾性部材４１を設置する際の位置決めが容易になる。また、凹部２２は、弾性部材４１の形状がシート状である場合には、真空シール構造の断面から見て四角形であることが好ましい。
【００７２】
図１６および図１７に示す例のように、弾性部材４１は、押さえ板５０で押圧されていてもよい。押さえ板５０は、例えばボルト５２等で真空容器の一部１１に固定される。弾性部材４１は、押さえ板５０で押圧されなくても、真空シール面２１に気密に密着して真空シール面２１を気密に封止するが、押さえ板５０を設けると、押さえ板５０が弾性部材４１と真空シール面２１との密着を保持するようになる。したがって、真空容器内部にガスを封入する等して真空容器内部が加圧になったとしても、その圧力で弾性部材４１が浮き上がってずれることを防止することができる。また、フランジ３０を真空容器の一部１１に固定するので、真空シール構造を真空容器の側面に設ける場合には、フランジ３０の脱落防止の用に供することができる。
【００７３】
また、押さえ板５０には、フランジ３０の露出部と対向する領域に貫通口５１が設けられていてもよい。このような貫通口５１には、フランジ３０から延びるフィードスルーの導出部分が通される。また、押さえ板５０は、貫通口５１を設けることにより軽量化されるので、取り扱い性が向上する。図１６および図１７で示した例では、押さえ板５０のフランジ３０の露出部と対向する全ての領域に貫通口５１を設けているが、フィードスルーの導出部分を通すために必要な領域のみに貫通口５１を設ける等、貫通口５１の場所と大きさは目的に応じて適宜決めればよい。
【００７４】
他の実施形態として、図１８に示す例のように、フランジ３１に開口部３１ａを設けて、開口部３１ａにより形成される空間に前述した真空シール構造を形成してもよい。このような構成は、熱電対等の測定子やパイプ等の比較的小型のフィードスルー３３を設ける場合に適している。
【００７５】
また、図１９に示す例のように、一つの開口部１１ａにおいて複数のフランジ３０の並置されている方向とは直交する方向に複数の開口部１１ａを並設し、それぞれに前述した真空シール構造を設けてもよい。この場合、複数の開口部１１ａを互いに接近するよう設ければ、隙間２０の全てを一つの弾性部材４１で覆うことが可能となる。もっとも、開口部１１ａのサイズや並設される数より作業性を考慮して開口部１１ａごとに一つの弾性部材４１を用いてもよい。
【００７６】
（２）真空シール方法
次に、本発明の真空シール構造を形成するための真空シール方法について説明する。
【００７７】
前述したような真空中で用いられる各種機器、特に真空容器に出入りする長い配管や大型のプラズマ発生手段等の機器であって、機器の一部に取り付けた複数のフランジにおけるフィードスルー間の距離が長いものを真空容器内部に導入するには、開口部に複数のフランジを連続的に並置する本発明の真空シール方法が好適である。その例として、プラズマ発生手段である平面導体を真空容器内部に導入する場合の真空シール方法を図２０を参照しながら説明する。
【００７８】
図２０Ａは、当実施例の真空シール方法の第一のステップを示している。平面導体８０は、その両端に給電電極８１および終端電極８２が設けられている。給電電極８１および終端電極８２は、それぞれ別個にフランジ３０を気密に貫通してフィードスルーを形成しておりフランジ３０と一体化している。このように、平面導体８０は、予めフランジ３０と一体化された状態で、真空容器外部から真空容器の一部１１の開口部１１ａに設けられた段差部１２に設置され、真空容器内部に導入される。このとき、二つのフランジ３０と開口部１１ａとの間には、前述したような隙間２０がそれぞれ形成されている。
【００７９】
図２０Ｂは、当実施例の真空シール方法の第二のステップを示している。給電電極８１および終端電極８２が設けられた二つのフランジ３０の間の開口部１１ａにより形成される空間を塞ぐように、他のフランジ３２が、まだフランジが設置されていない領域の段差部１２に設置される。このとき、他のフランジ３２と開口部１１ａおよび隣り合うフランジ３０との間には、前述したような隙間２０がそれぞれ形成されている。
【００８０】
図２０Ｃは、当実施例の真空シール方法の第三のステップを示している。開口部１１ａとフランジ３０およびフランジ３２との隙間２０に沿って形成される真空シール面２１を一つの弾性部材４１で覆うことにより、真空シール構造が形成される。なお、図２０Ｄに示す例のように、弾性部材４１を押さえ板５０で押圧した構成としてもよい。このとき、押さえ板５０は、フランジ３０およびフランジ３２の露出部と対向する領域に貫通口５１が設けられていてもよく、ボルト５２等の締結手段によって真空容器の一部１１に固定される。
【００８１】
上記の例では、二つのフィードスルーを備える機器を用いたが、フィードスルーの数が一つあるいは三つ以上であっても当実施例の真空シール方法を適用することができる。また、他のフランジ３２は、複数に分割して設けてもよい。
【００８２】
このような真空シール方法を用いて大型の機器を真空容器内部に導入すると、その取り付け部に予めフランジ３０を取り付けておくことができ、なおかつ、そのフランジ３０の大きさを小さくすることができる。それゆえ、本発明の真空シール方法は、大型の機器を真空容器内部に導入する場合に、真空容器内部からの大型の機器の取り付け作業をなくすことができるとともに、フランジ３０を小さくして軽量化することができるので、その作業性の向上を図ることができる。
【００８３】
（３）真空装置
次に本発明の真空シール構造を備えた真空装置について説明する。
【００８４】
前述した真空シール構造および真空シール方法は、真空装置一般に適用することができる。特に、開口部の内側に複数のフランジを連続的に並置する構成は、大型の機器を真空装置の真空容器内部に導入する場合に好適である。
【００８５】
図２１に真空装置として本発明の真空シール構造を備えたプラズマ処理装置の一実施形態を示す。
【００８６】
この装置は、平面導体８０に高周波電流を流すことによって発生する誘導電界によってプラズマ３を生成し、当該プラズマ３を用いて基板６０に処理を施す誘導結合型のプラズマ処理装置である。
【００８７】
基板６０は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のフラットディスプレイ用のフレキシブル基板等であるが、これに限られるものではない。
【００８８】
このプラズマ処理装置は、例えば金属製の真空容器１０を備えている。真空容器１０内部は、排気口１５を通して図示しない真空排気装置によって真空排気される。
【００８９】
真空容器１０内部には、基板６０に施す処理内容に応じたガス２が、ガス導入部１６を通して導入される。例えば、プラズマＣＶＤによって基板６０に膜形成を行う場合は、ガス２は、原料ガスを希釈ガス（例えばＨ２）で希釈したガスである。
【００９０】
真空容器１０内部には、基板６０を保持するホルダ６１が設けられている。この例では、ホルダ６１は軸６３に支持されている。軸６３が真空容器１０を貫通する部分には、電気絶縁機能および真空シール機能を有する軸受部６４が設けられている。この例のように、ホルダ６１にバイアス電源７０から軸６３を経由して負のバイアス電圧を印加するようにしてもよい。バイアス電圧は負のパルス電圧でもよい。このようなバイアス電圧によって、例えば、プラズマ３中の正イオンが基板６０に入射するときのエネルギーを制御して、基板６０の表面に形成される膜の結晶化度を制御することができる。
【００９１】
この例のように、ホルダ６１内には、基板６０を加熱するヒータ６２を設けておいてもよい。基板６０の周縁部には、当該周縁部に膜が形成されているのを防止するマスク（シャドーマスクとも呼ばれる）７１を設けておいてもよい。マスク７１の周辺部に、ガス２の流れを一様化すると共に、プラズマ３が基板６０の保持機構等に達するのを防止する等のための仕切り板７２を設けておいてもよい。
【００９２】
真空容器１０内部に、より具体的には真空容器１０の天井面を構成するフランジ３０および３２の内側に、ホルダ６１の基板保持面に対向するように、平面導体８０が設けられている。平面導体８０の形状は方形の他、曲面を有していてもよい。また、平面導体８０は、板状であることが好ましいが、これに限られず、ラダー型、ループ型等の公知のアンテナであってもよい。
【００９３】
平面導体８０の材質は、例えば、銅、アルミニウム等であるが、これに限られるものではない。後述する給電電極８１および終端電極８２も同様である。
【００９４】
平面導体８０には、給電電極８１および終端電極８２が設けられる。給電電極８１および終端電極８２は、後述する高周波電源９１からの高周波電流を平面導体８０に流すためのものである。より具体的には、給電電極８１は、平面導体８０に高周波電源９１からの高周波電流を整合回路９２を介して供給するための接続部であり、終端電極８２は、平面導体８０の端部を直接またはキャパシタを介して接地部に接続し、高周波電源９１から平面導体８０にかけて高周波電流の閉ループを作るための接続部である。
【００９５】
ここで、平面導体８０の好ましい例として方形の平面導体８０を用いて説明する。図２２も参照して、方形の平面導体８０の辺を特定するために互いに直交する二方向をＸ方向およびＹ方向とし、Ｘ方向を高周波電流１を流す方向とすると、平面導体８０はＸ方向に平行な二辺８０ａおよびＹ方向に平行な二辺８０ｂを有している。平面導体８０は、長方形でも良いし、正方形でもよい。図２２の平面導体８０は長方形の場合の一例であり、この例ではＸ方向に平行な二辺８０ａが長辺であるが、これに限られる物ではない。平面導体８０の平面形状を具体的にどのようなものにするかは、例えば、基板６０の平面形状に応じて決めればよい。
【００９６】
平面導体８０のホルダ６１側の面を表面、ホルダ６１とは反対側の面を裏面と呼ぶと、平面導体８０の裏面のＸ方向の両端部に、平面導体８０の辺８０ｂに沿ってＹ方向に延びているブロック状の給電電極８１および終端電極８２が取り付けられている。
【００９７】
給電電極８１および終端電極８２のＹ方向の長さは、高周波電流１をＹ方向においてできるだけ一様に流すために、平面導体８０のＹ方向に平行な辺８０ｂの長さに近づける（例えば辺８０ｂの長さと実質的に同じにする）のが好ましいけれども、辺８０ｂの長さより幾分小さくてもよいし、大きくてもよい。数値で表せば、給電電極８１および終端電極８２のＹ方向の長さは、例えば、辺８０ｂの８５％以上の長さにすればよい。後述する他の例でも同様である。
【００９８】
平面導体８０のＸ方向の長さは、終端電極８２でのインピーダンスの不整合で生じる反射力や、プラズマ生成時の誘電率の増加に伴う波長変化を考慮して、上記高周波電力の真空中における波長の１／８（１３．５６ＭＨｚの場合で２．７５ｍ）程度以下にするのが好ましい。そのようにすれば、給電電極８１と終端電極８２との間で定在波が生じにくくなり、定在波に起因してプラズマ密度分布がＸ方向において不均一になることを抑制することができる。
【００９９】
この真空装置においては、前述したような平面導体８０に加えて、前述したようなブロック状の給電電極８１および終端電極８２を備えているので、平面導体８０にＹ方向において一様に高周波電力を供給することができ、大面積の基板に対するプラズマ処理が可能である。
【０１００】
また、図２３および図２４に示す例のように、平面導体８０の裏面のＸ方向の両端部に前述したような二つの終端電極８２を取り付け、平面導体８０の裏面の中央部に前述したような給電電極８１を取り付けてもよい。そのようにすれば、定在波を抑制するためには、中央部の給電電極８１と片方の終端電極８２との間の距離を、高周波電力の波長に対して所定割合以下、例えば前述した１／８程度以下にすればよいので、同じように定在波発生を抑制する場合に、図２１および図２２に示した例に比べて、平面導体８０のＸ方向の長さを約２倍まで大きくすることが可能となる。したがって、より大型の基板６０に対応することが可能になる。
【０１０１】
給電電極８１および終端電極８２の形状は、平面導体８０が前述したような板状導体ではなくラダー型やループ型等である場合にはブロック状に限られず、板状導体や導線であってもよい。また、取り付け位置は前述した平面導体８０の裏面ではなく側面や表面であってもよい。
【０１０２】
給電電極８１および終端電極８２は、フィードスルーとしてそれぞれフランジ３０に気密に貫通して取り付けられている。当該フランジ３０は、絶縁物であることが好ましいが、絶縁物でなくても給電電極８１と終端電極８２との接触領域に絶縁処理がなされていればよい。
【０１０３】
フランジ３０は、真空容器１０に設けられた開口部１０ａの内側に設置され、開口部１０ａに設けられた段差部１２に支持されている。真空容器１０内部に導入された平面導体８０は、給電電極８１および終端電極８２、フランジ３０を介して真空容器１０に取り付けられている。給電電極８１および終端電極８２が取り付けられているフランジ３０の間には、さらに他のフランジ３２が設置されている。給電電極８１および二つの終端電極８２を備えた構成でも同様に、給電電極８１と終端電極８２との間に他のフランジ３２がそれぞれ設置されている。当該他のフランジ３２は、一つであっても、分割して複数であってもよい。
【０１０４】
このような複数のフランジ３０および３２は、それぞれの間およびそれぞれの開口部１０ａとの間に隙間２０を有するようにして並置されている。また、弾性部材４１は、隙間２０に沿って形成されている真空容器１０の大気側の面とフランジ３０および３２の大気側の面との真空シール面（図示せず）と、フランジ３０および３２の大気側の面同士からなる真空シール面（図示せず）を覆っている。弾性部材４１を押さえ板５０で押圧してもよく、押さえ板５０には、フランジ３０および３２の露出部と対向する領域に貫通口５１が設けられていてもよい。
【０１０５】
また、複数のフランジ３０および３２が並置される方向におけるそれぞれのフランジの幅寸法は、同一でなくてもよい。真空シール面を構成する複数の面は、同一平面上にあってもよい。弾性部材４１はシート状であってもよい。真空シール面には、弾性部材４１を設置するための凹部を設けていてもよい。弾性部材４１には、隙間２０に挿入される突起部が設けられていてもよい。開口部１０ａおよびフランジ３０および３２は、曲面を含んでいてもよい。
【０１０６】
図２５に示す例のように、平面導体８０は、Ｙ方向に複数並設していてもよい。そのようにすると、より大型の平面導体８０を構成することができる。したがって、平面導体８０の大型化が容易であり、ひいては大型の基板６０への対応も容易になる。
【０１０７】
上記複数の平面導体８０には、それぞれ上述したように給電電極８１および終端電極８２にフランジ３０が気密に取り付けられる。複数の平面導体８０のそれぞれは、図１９に示す構成の複数の開口部１１ａのそれぞれに設けられ、上述した真空シール構造を形成して真空容器１０に取り付けられる。
【０１０８】
給電電極８１は、接続導体９４、整合回路９２、およびその出力バー９３を経由して、高周波電源９１の一端に接続されている。高周波電源９１の他端は接地されている。終端電極８２は、接続導体９５を経由して、整合回路９２の近傍の接地部に接続されている。終端電極８２は、直接接地してもよいし、キャパシタを介して接地してもよい。接続導体９４、９５は、高周波電流をＹ方向においてできるだけ一様に流すために、給電電極８１、終端電極８２のＹ方向の寸法と同程度の幅を持つ板状のものが好ましい。その他、接続導体９４、９５は、同軸ケーブルや撚り線ケーブルであってもよい。真空容器１０の天井側外部は、この例のように、高周波の漏洩を防止するシールドボックス９０で覆っておくのが好ましい。
【０１０９】
当実施例の真空装置は、本発明の真空シール構造および真空シール方法を用いて真空容器１０外部で予めフランジ３０と一体化された大型の平面導体８０を真空容器１０内部に作業性良く導入することができる。したがって、大面積の基板６０のプラズマ処理を行うことができるとともに、製造コストを安価にすることができる。
【０１１０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記の実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１１】
１ … 高周波電流
２ … ガス
３ … プラズマ
１０ … 真空容器
１１ … 真空容器の一部
１０ａ … 開口部
１１ａ … 開口部
１２ … 段差部
１３ … ねじ込み式のストッパー
１４ … はめ込み式のストッパー
１５ … 排気口
１６ … ガス導入部
２０ … 隙間
２１ … 真空シール面
２２ … 凹部
３０ … フランジ
３１ … フランジ
３１ａ … 開口部
３２ … フランジ
３３ … フィードスルー
４０ … Ｏリング
４１ … 弾性部材
４２ … 突起部
５０ … 押さえ板
５１ … 貫通口
５２ … ボルト
６０ … 基板
６１ … ホルダ
６２ … ヒータ
６３ … 軸
６４ … 軸受部
７０ … バイアス電源
７１ … マスク
７２ … 仕切り板
８０ … 平面導体
８０ａ … 平面導体のＸ方向に平行な辺
８０ｂ … 平面導体のＹ方向の平行な辺
８１ … 給電電極
８２ … 終端電極
８３ … フランジ付きフィードスルー
８４ … フランジ付きフィードスルー
８５ … フランジ付きフィードスルー
９０ … シールドボックス
９１ … 高周波電源
９２ … 整合回路
９３ … 出力バー
９４ … 接続導体
９５ … 接続導体
Ｌ … 段差部の深さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空容器の真空シール技術について、真空シール構造、真空シール方法、および真空装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空シール構造として、例えば、図１に示す構造が知られている。この従来の真空シール構造は、真空容器の一部１１に設けられた開口部１１ａと、その開口部１１ａにより形成される空間を塞ぐためのフランジ３０と、これらの間に設けられたＯリング４０とで構成されており、Ｏリング４０を挟持した真空容器の一部１１とフランジ３０がボルト５２等の締結手段で固定されることにより真空容器内が気密に封止される。このような真空シール構造では、特許文献１乃至３に開示された例のように、真空容器外部から内部に配管、測定手段、電力供給手段等の機器を導入する場合に、これらの機器の一部をフランジ３０に気密に貫通させてフィードスルーとしたものを真空容器の一部１１に着脱自在に取り付けることができるため、機器の取り付けやメンテナンス等の作業が容易となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３‐２２９３６８号公報（段落０００７、図５）
【特許文献２】特開２００４‐１０６０６８号公報（段落０００６、図１）
【特許文献３】特開２００７‐１２８６７０号公報（段落００１６、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、真空容器内部に導入して用いられる様々な機器の内、例えばプラズマ発生手段を真空容器内部に取り付けてプラズマ処理装置とする場合には、プラズマ処理をするための基板が一辺数メートルの大面積になることがある。そして、このような大面積の基板に対応するためには、処理面積の大きな大型のプラズマ発生手段を真空容器内部に導入することが望ましい。
【０００５】
また、プラズマ発生手段として誘導結合型のプラズマを発生させるアンテナ、即ち、ラダー型、ループ型、平板型等のような平面導体であって大型のものを採用すると、一つのアンテナで大きな処理面積を得ることができる。このような平面導体は、通常、高周波電力を流すための給電電極および終端電極が平面導体の両端部近傍に設けられる。この給電電極および終端電極は、製造時やメンテナンス時における作業性を考慮すると、例示した特許文献１乃至３のように、フィードスルーとして気密に貫通するように設けられたフランジを介して、真空容器内部に取り付けられることが望ましい。
【０００６】
しかしながら、前述したような大型の平面導体を、フランジを介して真空容器内部に取り付けると、その取り付け部となる給電電極および終端電極それぞれのフィードスルー間の距離は数メートルに及ぶことがある。このような場合に、従来の真空シール構造を用いて平面導体を真空容器内部に導入しようとすると、図２または図３に示す例のような構成をとらざるを得ない。ここで、開口部１０ａは、真空容器１０に設けられている。給電電極８１および終端電極８２は、フランジ３０にフィードスルーとして気密に貫通して設けられ、それぞれフランジ３０付きフィードスルー８３、８４または８５を形成している。フランジ３０付きフィードスルー８３および８４は、開口部１０ａにより形成される空間を覆うようにして真空容器の一部１０ａに設置され、Ｏリング４０およびボルト５２を用いて真空シールされている。平面導体８０は給電電極８１および終端電極８２に接続されている。
【０００７】
即ち、図２に示す例ように、二つのフランジ付きフィードスルー８３および８４を別個に離して設けるか、あるいは、図３に示す例のように、平面導体８０と同等の幅寸法を有する単一のフランジ３０付きフィードスルー８５を設ける必要がある。
【０００８】
前者の図２に示す例では、フランジ３０付きフィードスルー８３および８４を真空容器１０外部から取り付けて真空シールした後に、真空容器１０内部から給電電極８１および終端電極８２に平面導体８０を接続する必要があるが、真空容器１０内部での接続作業は、真空容器１０内部の空間が狭いと作業性が悪い。一方、後者の図３に示す例では、予めフランジ３０付きフィードスルー８５に平面導体８０を接続して一体化しておいたものを真空容器１０外部から取り付けることができる。したがって、真空容器１０内部での接続作業がないため作業性は良い。しかし、このようにフランジ３０付きフィードスルー８５と平面導体８０を一体化したものは、平面導体８０が大型になるにしたがいフランジ３０も大型になるため、重量が著しく増大して取り扱いが困難になる点で作業性は悪い。
【０００９】
このように、従来の真空シール構造では、真空容器１０内部に大型の機器を導入しようとすると、真空容器１０内部からの接続作業を要するか、フランジ３０のサイズが大きくなって重量が取り扱い困難なようになるかして作業性が悪くなるという問題がある。大型の機器を真空容器１０内部に導入するには、真空容器１０外部で予め当該機器をフランジ３０に取り付けておくことが望ましく、なおかつ、それは人手で取り扱えるような重量であることが望ましい。
【００１０】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、簡単な構造で作業性良く付け外しが可能で、例えばプラズマ処理手段のような大型の機器であっても作業性良く真空容器内部に導入することを可能にする真空シール構造、真空シール方法および真空装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の真空シール構造は、上記の課題を解決するために、真空容器の一部に設けられた開口部により形成される空間を気密封止するための真空シール構造であって、開口部に設けられた段差部と、段差部に並置されていて、側端面に隙間を有する複数のフランジと、隙間に沿って形成されていて、真空容器の一部の大気側の面と複数のフランジの大気側の面および複数のフランジの大気側の面同士からなる真空シール面を覆う弾性部材とを備えているようにしたものである。
【００１２】
また、本発明の真空シール構造は、真空容器の一部に設けられた開口部により形成される空間を気密封止するための真空シール構造であって、開口部に設けられた段差部と、段差部に設置されていて、側端面に隙間を有するフランジと、隙間に沿って形成されていて真空容器の一部の大気側の面とフランジの大気側の面とからなる真空シール面を覆う弾性部材とを備えているようにしたものである。
【００１３】
好ましくは、上記の複数のフランジが並置される構成を有する真空シール構造において、複数のフランジの並置されている方向とは直交する方向に複数の真空シール構造が並設されていてもよい。
【００１４】
好ましくは、複数のフランジの並置方向におけるそれぞれのフランジの幅寸法は、同一でなくてもよい。
【００１５】
好ましくは、真空シール面を構成する複数の面は、それぞれ同一平面上にあってもよい。
【００１６】
好ましくは、真空シール面に弾性部材を設置するための凹部が設けられていてもよい。
【００１７】
好ましくは、弾性部材が押さえ板により押圧されていてもよい。
【００１８】
好ましくは、押さえ板のフランジと対向する領域に貫通口が設けられていても良い。
【００１９】
好ましくは、弾性部材がシート状であってもよい。
【００２０】
好ましくは、弾性部材には、隙間に挿入される突起部が設けられていてもよい。
【００２１】
好ましくは、開口部およびフランジが曲面を含んでいてもよい。
【００２２】
好ましくは、フランジの少なくとも一つにフィードスルーが設けられていてもよい。
【００２３】
本発明の真空シール方法は、真空容器の一部に設けられた開口部により形成される空間から真空中で用いられる各種機器を真空容器内部に導入して空間を気密封止するための真空シール方法であって、各種機器の一部にフランジを取り付けた後に各種機器を空間から真空容器内部に導入し、フランジの側端面に隙間を有するようにフランジを開口部に設けられた段差部に設置することにより各種機器を前記フランジを介して真空容器の一部に支持させる第一のステップと、少なくとも一つの他のフランジを他のフランジの側端面に隙間を有するように段差部に設置することにより空間を塞ぐ第二のステップと、隙間に沿って形成されていて真空容器の一部の大気側の面と空間を塞ぐすべてのフランジの大気側の面とからなる真空シール面および空間を塞ぐすべてのフランジの大気側の面同士からなる真空シール面を弾性部材で覆う第三のステップとを備えているようにしたものである。
【００２４】
本発明の真空装置は、前述した真空シール構造を備えているようにしたものである。
【００２５】
本発明の真空装置は、導体に高周波電流を流すことによって発生する誘導電界によってプラズマを生成し、当該プラズマを用いて基板に処理を施す真空装置であって、真空排気されかつガスが導入される真空容器と、真空容器内に設けられていて基板を保持するホルダと、真空容器内にホルダの基板保持面に対向するように設けられる平面導体と、平面導体に取り付けられる給電電極および終端電極と、給電電極および終端電極を経由して平面導体に高周波電力を供給して平面導体に高周波電流を流す高周波電源と、上記の本発明の真空シール構造のうち複数のフランジからなるものと、を備え、真空シール構造において、給電電極および終端電極は、それぞれ別個のフランジに取り付けられていて、少なくとも一つのフランジが給電電極および終端電極に取り付けられたフランジの間に設置されているようにしたものである。
【００２６】
好ましくは、給電電極および終端電極は、ブロック状であり、方形をなす平面導体のホルダとは反対側の裏面の両端部にそれぞれ取り付けられていて、平面導体に高周波電流を流す方向と直交する方向に延びていてもよい。
【００２７】
本発明の真空装置は、導体に高周波電流を流すことによって発生する誘導電界によってプラズマを生成し、当該プラズマを用いて基板に処理を施す真空装置であって、真空排気されかつガスが導入される真空容器と、真空容器内に設けられていて基板を保持するホルダと、真空容器内にホルダの基板保持面に対向するように設けられる平面導体と、平面導体に取り付けられる給電電極と、平面導体に取り付けられる二つの終電電極と、給電電極および二つの終端電極を経由して平面導体に高周波電力を供給して平面導体に高周波電流を流す高周波電源と、上記の本発明の真空シール構造のうち複数のフランジからなるものと、を備え、真空シール構造において、給電電極および二つの終端電極は、それぞれ別個のフランジに取り付けられていて、少なくとも一つのフランジが給電電極および二つの終端電極に取り付けられたフランジの間にそれぞれ設置されているようにしたものである。
【００２８】
好ましくは、給電電極および二つ終端電極は、ブロック状であり、二つの終端電極は、方形をなす平面導体のホルダとは反対側の裏面の両端部にそれぞれ取り付けられていて平面導体に高周波電流を流す方向と直交する方向に延びており、給電電極は、平面導体の裏面の中央部に取り付けられていて二つの終端電極と同じ方向に延びていてもよい。
【発明の効果】
【００２９】
請求項２に記載の発明によれば、弾性部材が真空容器の一部の大気側の面とフランジの大気側の面との隙間近傍の面と広く気密に密着するので、真空シール構造が簡単でありながらも、真空容器内に高い真空度を確保することができる。しかも、フランジを真空容器に溶接やボルト等で固定しなくても良いので、付け外しが容易であり作業性良く真空シール構造を設けることができる。
【００３０】
請求項１に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果に加えて次の更なる効果を奏する。即ち、真空容器の開口部の内側に複数のフランジが連続的に並置されるので、大型の機器を真空容器内部に導入するために、真空容器の開口部が例えば一辺数メートル以上の大型になる場合であっても、その開口部の閉塞を複数のフランジで分担することができる。したがって、フランジ一つ当りの重量を軽減するのでフランジの取り扱い性が良好になり、作業性良く真空シール構造を設けることができる。
【００３１】
請求項３に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、真空シール構造が複数並設されているので、大型の機器を真空容器内部に複数接近させて導入する場合に、作業性良く真空シール構造を設けることができる。
【００３２】
請求項４に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、複数のフランジのいずれかにフィードスルーを設けて各種機器を真空容器内に導入する場合には、そのフィードスルーを設けたフランジの幅寸法を小さくし、その分他のフランジの幅寸法を大きくすれば、機器付フランジが小型化・軽量化される。したがって、機器付フランジの取り扱い性および作業性を向上させることができる。
【００３３】
請求項５に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、弾性部材の真空シール面に接触する部分を面一にし、弾性部材の形状がシンプルになるので、その加工や調達が容易になる。
【００３４】
請求項６に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、弾性部材が凹み部の真空シール面に保持されるので、弾性部材を設置する際の位置決めが容易になる。
【００３５】
請求項７に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、押さえ板が弾性部材と真空シール面との密着性を保持するので、真空容器内部が加圧になっても、その圧で弾性部材が浮き上がってずれることがない。また、真空シール構造を真空容器の側面に設ける場合には、フランジを真空容器に固定するので、フランジの脱落防止の用に供することができる。
【００３６】
請求項８に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、押さえ板は、貫通口を設けることにより軽量化されるので、その取り扱い性が向上する。
【００３７】
請求項９に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、シート状の弾性部材は、弾性部材と真空シール面との沿面距離を大きくするので、より確実に真空シールを実現することができる。
【００３８】
請求項１０に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、突起部が隙間の位置に保持されるので、組み立て作業時における弾性部材の位置決めが容易になり、作業性を向上させることができる。しかも、突起部がスペーサーとして機能し、フランジ同士の隙間に物理的に一定の距離を確保する。したがって、フランジ同士が擦れることがなくなり、その削りカスによる真空容器内へのコンタミネーションを防止することができる。
【００３９】
請求項１１に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、開口部およびフランジが曲面を含んでいても、可撓性の弾性部材が真空シール面の形状に追随して変形し、真空シール面に密着するので真空シールを実現することができる。このため、真空容器やフランジに取り付ける機器の形状に合わせて、真空シールの形状を柔軟に設計することができる。
【００４０】
請求項１２に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、真空容器内に、各種機器を作業性良く導入することができる。
【００４１】
請求項１３に記載の発明によれば、真空中で用いられる各種機器を真空容器内部に導入するときに、その取り付け部に予めフランジを取り付けておくことができ、なおかつ、そのフランジの大きさを小さくすることができる。それゆえ、本発明の真空シール構造は、大型の機器を真空容器内部に導入する際の真空容器内部からの機器の取り付け作業をなくすことができるとともに、フランジを小さくして軽量化することができるので、その作業性の向上を図ることができる。
【００４２】
請求項１４に記載の発明によれば、前述した本発明の真空シール構造を用いているので、簡単な構成で作業性良く真空装置を製造でき、その製造コストを低減することができる。
【００４３】
請求項１５に記載の発明によれば、前述した本発明の真空シール構造を用いているので、簡単な構成で作業性良く誘導電界によって生じるプラズマを用いて処理を施す真空装置を製造でき、その製造コストを低減することができる。
【００４４】
請求項１６に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、ブロック状の給電電極および終端電極を備えているので、平面導体において一様に高周波電力を供給することができ、大面積の基板に対するプラズマ処理が可能となる。
【００４５】
請求項１７に記載の発明によれば、前述した本発明の真空シール構造を用いているので、簡単な構成で作業性良く誘導電界によって生じるプラズマを用いて処理を施す二つの終端電極を有する真空装置を製造でき、その製造コストを低減することができる。
【００４６】
請求項１８に記載の発明によれば、次の更なる効果を奏する。即ち、ブロック状の給電電極および二つの終端電極を備えているので、平面導体において一様に高周波電力を供給することができ、より大面積の基板に対するプラズマ処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】従来の真空シール構造を示す断面図である。
【図２】従来の真空シール構造、真空シール方法および真空装置を示す断面図である。
【図３】従来の他の真空シール構造、真空シール方法および真空装置を示す断面図である。
【図４】本発明の真空シール構造の一実施形態を示し、図１１（Ａ）および図１２（Ａ）の平面図をＹ−Ｙ方向に見た断面図である。
【図５】本発明の真空シール構造の一実施形態における開口部の例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図をＸ−Ｘ方向に見た断面図である。
【図６】本発明の真空シール構造の一実施形態における開口部の他の例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図をＸ−Ｘ方向に見た断面図である。
【図７】本発明の真空シール構造の一実施形態を示す断面図である。
【図８】本発明の真空シール構造の一実施形態を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は下面図である。
【図９】本発明の真空シール構造の一実施形態におけるフランジの設置状態の例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図をＸ−Ｘ方向に見た断面図である。
【図１０】本発明の真空シール構造一実施形態におけるフランジの設置状態の例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図をＸ−Ｘ方向に見た断面図である。
【図１１】本発明の真空シール構造の一実施形態を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図をＸ−Ｘ方向に見た断面図である。
【図１２】本発明の真空シール構造の一実施形態を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図および図１９（Ａ）の平面図をＸ−Ｘ方向に見た断面図である。
【図１３】本発明の真空シール構造の一実施形態における弾性部材の例を示す断面図である。
【図１４】本発明の真空シール構造の一実施形態における弾性部材の例を示す断面図である。
【図１５】本発明の真空シール構造の一実施形態を示す断面図である。
【図１６】本発明の真空シール構造の一実施形態における押さえ板の例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図をＸ−Ｘ方向に見た断面図である。
【図１７】本発明の真空シール構造の一実施形態における押さえ板の例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図をＸ−Ｘ方向に見た断面図である。
【図１８】本発明の真空シール構造の一実施形態を示す断面図である。
【図１９】本発明の真空シール構造の一実施形態を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図をＹ−Ｙ方向に見た断面図である。
【図２０】本発明の真空シール方法の一実施形態を示し、（Ａ）は第一のステップを示す断面図、（Ｂ）は第二のステップを示す断面図、（Ｃ）は第三のステップを示す断面図、（Ｄ）は他の実施形態を示す断面図である。
【図２１】本発明の真空装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２２】図２１中の平面導体周りの例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図２３】本発明の真空装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２４】図２３中の平面導体周りの例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図２５】図２１中の平面導体周りの他の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
（１）真空シール構造
図４にこの発明に係る真空シール構造の一実施形態を示す。この構造は、真空容器の一部１１に設けられた開口部１１ａを気密封止するための真空シール構造である。
【００４９】
図４において、１１は真空容器の一部である。１１ａは開口部で、真空容器の一部１１に設けられる。３０はフランジで、開口部１１ａの内側に配置されて開口部１１ａにより形成される空間を塞ぐ。１２は段差部で、開口部１１ａに設けられフランジ３０と当接することによりフランジ３０が真空容器の一部１１ａに支持される。２０は開口部とフランジとの隙間である。２１は真空シール面で、隙間２０に沿って形成され真空容器の一部１１の大気側の面とフランジ３０の大気側の面、またはフランジ３０の大気側の面同士からなる。４１は弾性部材で、真空シール面２１を覆う。
【００５０】
このような構成では、弾性部材４１が真空容器の一部１１の大気側の面とフランジ３０の大気側の面との隙間２０、またはフランジ３０の大気側の面同士からなる隙間２０の近傍の面と広く気密に密着するので、真空シール構造が簡単でありながらも、真空容器内に高い真空度を確保することができる。しかも、フランジ３０を真空容器の一部１１に溶接やボルト等で固定しなくても良いので、付け外しが容易であり作業性良く真空シール構造を設けることができる。
【００５１】
真空容器の一部１１は、例えばアルミニウム、ステンレス、チタン等を含む金属製であるが、これに限られるものではなく、真空容器の耐圧や化学耐性等に応じて種々の材質を選択することができる。
【００５２】
開口部１１ａは、真空容器の一部１１に設けられた貫通口であって、その貫通口を形成する真空容器の一部１１の断面領域をいう。開口部１１ａは真空容器のいずれの場所にあってもよい。
【００５３】
図５（Ａ）に示す例のように、開口部１１ａにより形成される空間は方形であってもよく、その他円形、楕円形等の曲面を含む形状であってもよい。このような曲面を含む開口部１１ａでは、その内側に設けられるフランジ３０も、開口部１１ａの形状に対応した曲面を含むこととなる。
【００５４】
また、開口部１１ａに設けられる段差部１２は、開口部１１ａにより形成される空間が方形である場合には、対向し合う開口部１１ａの二対ある面の内、少なくとも一対の面に設けられていればよい。フランジ３０は、少なくともその両端の二点で十分に支持されていれば安定して固定されるからである。
【００５５】
図５（Ｂ）に示す例のように、開口部１１ａにおける真空容器の一部１１の大気側の面からの段差部１２の深さＬは、フランジの厚み相当であることが好ましい。即ち、段差部１２にフランジ３０を当接させた場合に、真空容器の一部１１の大気側の面とフランジ３０の大気側の面とが、同一平面となるようにすることが好ましい。
【００５６】
段差部１２は、開口部１１ａの幅全域に設けてもよいが、図６に示す例のように、幅の短い段差部１２をフランジ３０の支持が可能な程度に、一定の間隔を空けて複数設けるようにしてもよい。このような段差部１２では、図７に示す例のように、ねじ込み式のストッパー１３を段差部１２としてもよい。その他に、図８に示す例のように、はめ込み式のストッパー１４を段差部１２としてもよい。この例において、はめ込み式のストッパー１４はＣ型であるが、これに限られずコの字型であってもよい。
【００５７】
フランジ３０は、例えばアルミニウムやステンレスの他、アルミナ、セラミックス、ガラス、ポリサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂等の通称エンジニアリングプラスティック等を含む材料が用いられる。フランジ３０は、図９に示す例のように、開口部１１ａの内側に嵌め込むようにして設けられる。ここで、フランジ３０は、その真空側の面の一部が段差部１２に当接して真空容器の一部１１に支持される。
【００５８】
フランジ３０または段差部１２が、セラミックス、ガラス等の機械的強度の弱い材質である場合には、フランジ３０と段差部１２との当たり面に図示しない樹脂等の緩衝材を挿入してもよい。
【００５９】
一方、図１０に示す例のように、フランジ３０は、分割して開口部１１ａの内側に連続的に複数並置される構成とすれば、例えば一辺が数メートルであるような大型の開口部１１ａにより形成される空間に真空シール構造を設ける場合に好適である。当実施例の真空シール構造は、弾性部材４１によって真空容器内部に通じる隙間２０を真空容器の一部１１の大気側の面とフランジ３０の大気側の面で封止する構成であるので、複数のフランジ３０を開口部１１ａの内側に連続的に並置しての真空シールが可能となる。たとえ並置するフランジ３０の数が多くなったとしても、後述する真空シール面に合わせて成型した一体型の弾性部材４１で隙間２０を封止すればよいので、真空シール構造が簡単であり、その製造コストを安価にすることが可能となる。
【００６０】
また、このような構成では、開口部１１ａにより形成される空間の閉塞を複数のフランジ３０で分担し、フランジ３０一つ当りの重量を軽減するので、フランジ３０の取り扱い性が良好となる。したがって、開口部１１ａに作業性良く真空シール構造を設けることができる。隙間２０は、フランジ３０と開口部１１ａとの間の他にも、並置されている複数のフランジ３０同士の間に前述した範囲の大きさで形成される。
【００６１】
複数のフランジ３０が並置される方向におけるそれぞれのフランジ３０の幅寸法は、同一でなくてもよい。複数のフランジ３０のいずれかにフィードスルーを気密に設けて各種機器を真空容器内に導入する場合には、そのフィードスルーを設けたフランジ３０（機器付きフランジ）の幅寸法を小さくし、その分他のフランジ３０の幅寸法を大きくすれば、機器付きフランジが小型化・軽量化される。したがって、機器付フランジの取り扱い性および作業性を向上させることができる。
【００６２】
フランジ３０に熱電対等の測定子、センサ、気体や流体の配管、電源やその他各種機器のフィードスルーを設けることにより、真空容器内部に様々な機器を導入することができる。フランジ３０にフィードスルーを気密に設けるには、溶接やロー付け等の一般的な公知技術を用いればよい。
【００６３】
フランジ３０と開口部１１ａとの間、即ち、フランジ３０の側面の周囲には隙間２０が形成されている。隙間２０の大きさは、０．５〜１ｍｍの範囲であることが好ましいが、この範囲よりも大きくてもよく、その場合にはその隙間２０を覆う弾性部材４１の幅および厚みを適宜大きくすればよい。また、後述するが、弾性部材４１に設けた突起部４２を隙間２０に挿入する場合には、隙間２０の大きさは例えば５〜１０ｍｍの範囲であってもよい。
【００６４】
一方、隙間２０を設けない構成は好ましくない。この場合フランジ３０と開口部１１ａおよび他のフランジ３０との当たり面に閉じ込められたガスは、真空容器内部のガスを真空排気してもすぐには排出されないため、例えば、プラズマ処理用の真空装置に適用する場合には、そのガスがコンタミネーションの原因となるからである。段差部１２とフランジ３０との当たり面においても、上記と同様の現象が起こり得るが、この部分の当たり面の面積は小さく、また、真空容器内部の空間に直結している。したがって、当たり面に閉じ込められたガスは比較的容易に事前排出されるため、ガスコンタミネーションをもたらす可能性は低くなる。
【００６５】
このようなガスコンタミネーションを確実に防止するためには、フランジ３０と当接する側の段差部１２の表面に、図示しない排気用の溝（スリット）を設けることが好ましい。しかも、スリットを設けることにより、隙間２０の空間に存在するガスを効果的に排気することも可能となる。スリットは、段差部１２が開口部１１ａの全周に設けられていて、隙間２０の空間が真空容器内部に直結していないような場合には、当該空間に存在するガスの真空容器内部への排出口としても機能するので得に好ましい構成となる。
【００６６】
図９に示す例のように、真空シール面２１は、真空容器内部に通じる隙間２０を気密に塞ぐために弾性部材４１で覆われるべき面であり、隙間２０の全領域に沿って、隙間２０を形成するフランジ３０の大気側の面と真空容器の一部１１の大気側の面とで構成される。また、図１０に示す例のように、複数のフランジ３０を開口部１１ａの内側に並置する構成では、真空シール面２１は、さらにフランジ３０の大気側の面同士でも構成される。
【００６７】
図１１および図１２に示す例のように、真空シール面２１は、弾性部材４１で覆われることにより当実施例の真空シール構造をなす。真空容器内部が真空になると、真空シール面２１は弾性部材４１と密着するので、真空容器の一部１１に設けられた開口部１１ａにより形成される空間は気密に封止される。
【００６８】
弾性部材４１は、例えば、フッ素ゴム、シリコンゴム、ニトリルゴム、スチレンゴム等の汎用、真空シール用のゴム部材を用いることができ、その形状は、シート状であることが好ましい。このようなシート状の弾性部材４１は、真空シール面２１に角部がある場合であっても、確実に真空シール面２１を覆い密着するので、安定した真空シールを実現することができる。なお、弾性部材４１の真空シール面２１と接する面にグリースを塗布すれば、弾性部材４１と真空シール面２１との密着性を向上させることができる。
【００６９】
前述したように、真空シール面２１を構成する真空容器の一部１１およびフランジ３０の大気側の面は、それぞれ同一平面上にあることが好ましい。しかし、図１３に示す例のように、真空シール面２１を構成する複数の面は、必ずしもそれぞれ同一平面上になくてもよい。このような場合には、真空シール面２１に設けられる弾性部材４１に、真空シール面２１の形状に合わせて段差を設ける等適宜変更される。
【００７０】
また、弾性部材４１には、図１４に示す例のように、隙間２０に挿入される突起部４２が設けられていてもよい。このような弾性部材４１を用いると、真空シール面２１の沿面距離が長くなるので、より確実な真空シールを実現することができる。しかも、突起部４２が隙間２０の位置に保持されるので、組み立て作業時における弾性部材４１の位置決めが容易になり、作業性を向上させることができる。さらに、突起部４２がスペーサーとして機能し、真空容器の一部１１とフランジ３０との隙間２０およびフランジ３０同士の隙間２０に物理的に一定の距離を確保する。したがって、それらは擦れることがなくなり、その削りカスを原因とする真空容器内へのコンタミネーションを防止することができる。
【００７１】
図１５に示す例のように、真空シール面２１は、弾性部材４１を設置するための凹部２２が設けられていることが好ましい。弾性部材４１が凹部２２の真空シール面２１に保持されるので、弾性部材４１を設置する際の位置決めが容易になる。また、凹部２２は、弾性部材４１の形状がシート状である場合には、真空シール構造の断面から見て四角形であることが好ましい。
【００７２】
図１６および図１７に示す例のように、弾性部材４１は、押さえ板５０で押圧されていてもよい。押さえ板５０は、例えばボルト５２等で真空容器の一部１１に固定される。弾性部材４１は、押さえ板５０で押圧されなくても、真空シール面２１に気密に密着して真空シール面２１を気密に封止するが、押さえ板５０を設けると、押さえ板５０が弾性部材４１と真空シール面２１との密着を保持するようになる。したがって、真空容器内部にガスを封入する等して真空容器内部が加圧になったとしても、その圧力で弾性部材４１が浮き上がってずれることを防止することができる。また、フランジ３０を真空容器の一部１１に固定するので、真空シール構造を真空容器の側面に設ける場合には、フランジ３０の脱落防止の用に供することができる。
【００７３】
また、押さえ板５０には、フランジ３０の露出部と対向する領域に貫通口５１が設けられていてもよい。このような貫通口５１には、フランジ３０から延びるフィードスルーの導出部分が通される。また、押さえ板５０は、貫通口５１を設けることにより軽量化されるので、取り扱い性が向上する。図１６および図１７で示した例では、押さえ板５０のフランジ３０の露出部と対向する全ての領域に貫通口５１を設けているが、フィードスルーの導出部分を通すために必要な領域のみに貫通口５１を設ける等、貫通口５１の場所と大きさは目的に応じて適宜決めればよい。
【００７４】
他の実施形態として、図１８に示す例のように、フランジ３１に開口部３１ａを設けて、開口部３１ａにより形成される空間に前述した真空シール構造を形成してもよい。このような構成は、熱電対等の測定子やパイプ等の比較的小型のフィードスルー３３を設ける場合に適している。
【００７５】
また、図１９に示す例のように、一つの開口部１１ａにおいて複数のフランジ３０の並置されている方向とは直交する方向に複数の開口部１１ａを並設し、それぞれに前述した真空シール構造を設けてもよい。この場合、複数の開口部１１ａを互いに接近するよう設ければ、隙間２０の全てを一つの弾性部材４１で覆うことが可能となる。もっとも、開口部１１ａのサイズや並設される数より作業性を考慮して開口部１１ａごとに一つの弾性部材４１を用いてもよい。
【００７６】
（２）真空シール方法
次に、本発明の真空シール構造を形成するための真空シール方法について説明する。
【００７７】
前述したような真空中で用いられる各種機器、特に真空容器に出入りする長い配管や大型のプラズマ発生手段等の機器であって、機器の一部に取り付けた複数のフランジにおけるフィードスルー間の距離が長いものを真空容器内部に導入するには、開口部に複数のフランジを連続的に並置する本発明の真空シール方法が好適である。その例として、プラズマ発生手段である平面導体を真空容器内部に導入する場合の真空シール方法を図２０を参照しながら説明する。
【００７８】
図２０Ａは、当実施例の真空シール方法の第一のステップを示している。平面導体８０は、その両端に給電電極８１および終端電極８２が設けられている。給電電極８１および終端電極８２は、それぞれ別個にフランジ３０を気密に貫通してフィードスルーを形成しておりフランジ３０と一体化している。このように、平面導体８０は、予めフランジ３０と一体化された状態で、真空容器外部から真空容器の一部１１の開口部１１ａに設けられた段差部１２に設置され、真空容器内部に導入される。このとき、二つのフランジ３０と開口部１１ａとの間には、前述したような隙間２０がそれぞれ形成されている。
【００７９】
図２０Ｂは、当実施例の真空シール方法の第二のステップを示している。給電電極８１および終端電極８２が設けられた二つのフランジ３０の間の開口部１１ａにより形成される空間を塞ぐように、他のフランジ３２が、まだフランジが設置されていない領域の段差部１２に設置される。このとき、他のフランジ３２と開口部１１ａおよび隣り合うフランジ３０との間には、前述したような隙間２０がそれぞれ形成されている。
【００８０】
図２０Ｃは、当実施例の真空シール方法の第三のステップを示している。開口部１１ａとフランジ３０およびフランジ３２との隙間２０に沿って形成される真空シール面２１を一つの弾性部材４１で覆うことにより、真空シール構造が形成される。なお、図２０Ｄに示す例のように、弾性部材４１を押さえ板５０で押圧した構成としてもよい。このとき、押さえ板５０は、フランジ３０およびフランジ３２の露出部と対向する領域に貫通口５１が設けられていてもよく、ボルト５２等の締結手段によって真空容器の一部１１に固定される。
【００８１】
上記の例では、二つのフィードスルーを備える機器を用いたが、フィードスルーの数が一つあるいは三つ以上であっても当実施例の真空シール方法を適用することができる。また、他のフランジ３２は、複数に分割して設けてもよい。
【００８２】
このような真空シール方法を用いて大型の機器を真空容器内部に導入すると、その取り付け部に予めフランジ３０を取り付けておくことができ、なおかつ、そのフランジ３０の大きさを小さくすることができる。それゆえ、本発明の真空シール方法は、大型の機器を真空容器内部に導入する場合に、真空容器内部からの大型の機器の取り付け作業をなくすことができるとともに、フランジ３０を小さくして軽量化することができるので、その作業性の向上を図ることができる。
【００８３】
（３）真空装置
次に本発明の真空シール構造を備えた真空装置について説明する。
【００８４】
前述した真空シール構造および真空シール方法は、真空装置一般に適用することができる。特に、開口部の内側に複数のフランジを連続的に並置する構成は、大型の機器を真空装置の真空容器内部に導入する場合に好適である。
【００８５】
図２１に真空装置として本発明の真空シール構造を備えたプラズマ処理装置の一実施形態を示す。
【００８６】
この装置は、平面導体８０に高周波電流を流すことによって発生する誘導電界によってプラズマ３を生成し、当該プラズマ３を用いて基板６０に処理を施す誘導結合型のプラズマ処理装置である。
【００８７】
基板６０は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のフラットディスプレイ用のフレキシブル基板等であるが、これに限られるものではない。
【００８８】
このプラズマ処理装置は、例えば金属製の真空容器１０を備えている。真空容器１０内部は、排気口１５を通して図示しない真空排気装置によって真空排気される。
【００８９】
真空容器１０内部には、基板６０に施す処理内容に応じたガス２が、ガス導入部１６を通して導入される。例えば、プラズマＣＶＤによって基板６０に膜形成を行う場合は、ガス２は、原料ガスを希釈ガス（例えばＨ２）で希釈したガスである。
【００９０】
真空容器１０内部には、基板６０を保持するホルダ６１が設けられている。この例では、ホルダ６１は軸６３に支持されている。軸６３が真空容器１０を貫通する部分には、電気絶縁機能および真空シール機能を有する軸受部６４が設けられている。この例のように、ホルダ６１にバイアス電源７０から軸６３を経由して負のバイアス電圧を印加するようにしてもよい。バイアス電圧は負のパルス電圧でもよい。このようなバイアス電圧によって、例えば、プラズマ３中の正イオンが基板６０に入射するときのエネルギーを制御して、基板６０の表面に形成される膜の結晶化度を制御することができる。
【００９１】
この例のように、ホルダ６１内には、基板６０を加熱するヒータ６２を設けておいてもよい。基板６０の周縁部には、当該周縁部に膜が形成されているのを防止するマスク（シャドーマスクとも呼ばれる）７１を設けておいてもよい。マスク７１の周辺部に、ガス２の流れを一様化すると共に、プラズマ３が基板６０の保持機構等に達するのを防止する等のための仕切り板７２を設けておいてもよい。
【００９２】
真空容器１０内部に、より具体的には真空容器１０の天井面を構成するフランジ３０および３２の内側に、ホルダ６１の基板保持面に対向するように、平面導体８０が設けられている。平面導体８０の形状は方形の他、曲面を有していてもよい。また、平面導体８０は、板状であることが好ましいが、これに限られず、ラダー型、ループ型等の公知のアンテナであってもよい。
【００９３】
平面導体８０の材質は、例えば、銅、アルミニウム等であるが、これに限られるものではない。後述する給電電極８１および終端電極８２も同様である。
【００９４】
平面導体８０には、給電電極８１および終端電極８２が設けられる。給電電極８１および終端電極８２は、後述する高周波電源９１からの高周波電流を平面導体８０に流すためのものである。より具体的には、給電電極８１は、平面導体８０に高周波電源９１からの高周波電流を整合回路９２を介して供給するための接続部であり、終端電極８２は、平面導体８０の端部を直接またはキャパシタを介して接地部に接続し、高周波電源９１から平面導体８０にかけて高周波電流の閉ループを作るための接続部である。
【００９５】
ここで、平面導体８０の好ましい例として方形の平面導体８０を用いて説明する。図２２も参照して、方形の平面導体８０の辺を特定するために互いに直交する二方向をＸ方向およびＹ方向とし、Ｘ方向を高周波電流１を流す方向とすると、平面導体８０はＸ方向に平行な二辺８０ａおよびＹ方向に平行な二辺８０ｂを有している。平面導体８０は、長方形でも良いし、正方形でもよい。図２２の平面導体８０は長方形の場合の一例であり、この例ではＸ方向に平行な二辺８０ａが長辺であるが、これに限られる物ではない。平面導体８０の平面形状を具体的にどのようなものにするかは、例えば、基板６０の平面形状に応じて決めればよい。
【００９６】
平面導体８０のホルダ６１側の面を表面、ホルダ６１とは反対側の面を裏面と呼ぶと、平面導体８０の裏面のＸ方向の両端部に、平面導体８０の辺８０ｂに沿ってＹ方向に延びているブロック状の給電電極８１および終端電極８２が取り付けられている。
【００９７】
給電電極８１および終端電極８２のＹ方向の長さは、高周波電流１をＹ方向においてできるだけ一様に流すために、平面導体８０のＹ方向に平行な辺８０ｂの長さに近づける（例えば辺８０ｂの長さと実質的に同じにする）のが好ましいけれども、辺８０ｂの長さより幾分小さくてもよいし、大きくてもよい。数値で表せば、給電電極８１および終端電極８２のＹ方向の長さは、例えば、辺８０ｂの８５％以上の長さにすればよい。後述する他の例でも同様である。
【００９８】
平面導体８０のＸ方向の長さは、終端電極８２でのインピーダンスの不整合で生じる反射力や、プラズマ生成時の誘電率の増加に伴う波長変化を考慮して、上記高周波電力の真空中における波長の１／８（１３．５６ＭＨｚの場合で２．７５ｍ）程度以下にするのが好ましい。そのようにすれば、給電電極８１と終端電極８２との間で定在波が生じにくくなり、定在波に起因してプラズマ密度分布がＸ方向において不均一になることを抑制することができる。
【００９９】
この真空装置においては、前述したような平面導体８０に加えて、前述したようなブロック状の給電電極８１および終端電極８２を備えているので、平面導体８０にＹ方向において一様に高周波電力を供給することができ、大面積の基板に対するプラズマ処理が可能である。
【０１００】
また、図２３および図２４に示す例のように、平面導体８０の裏面のＸ方向の両端部に前述したような二つの終端電極８２を取り付け、平面導体８０の裏面の中央部に前述したような給電電極８１を取り付けてもよい。そのようにすれば、定在波を抑制するためには、中央部の給電電極８１と片方の終端電極８２との間の距離を、高周波電力の波長に対して所定割合以下、例えば前述した１／８程度以下にすればよいので、同じように定在波発生を抑制する場合に、図２１および図２２に示した例に比べて、平面導体８０のＸ方向の長さを約２倍まで大きくすることが可能となる。したがって、より大型の基板６０に対応することが可能になる。
【０１０１】
給電電極８１および終端電極８２の形状は、平面導体８０が前述したような板状導体ではなくラダー型やループ型等である場合にはブロック状に限られず、板状導体や導線であってもよい。また、取り付け位置は前述した平面導体８０の裏面ではなく側面や表面であってもよい。
【０１０２】
給電電極８１および終端電極８２は、フィードスルーとしてそれぞれフランジ３０に気密に貫通して取り付けられている。当該フランジ３０は、絶縁物であることが好ましいが、絶縁物でなくても給電電極８１と終端電極８２との接触領域に絶縁処理がなされていればよい。
【０１０３】
フランジ３０は、真空容器１０に設けられた開口部１０ａの内側に設置され、開口部１０ａに設けられた段差部１２に支持されている。真空容器１０内部に導入された平面導体８０は、給電電極８１および終端電極８２、フランジ３０を介して真空容器１０に取り付けられている。給電電極８１および終端電極８２が取り付けられているフランジ３０の間には、さらに他のフランジ３２が設置されている。給電電極８１および二つの終端電極８２を備えた構成でも同様に、給電電極８１と終端電極８２との間に他のフランジ３２がそれぞれ設置されている。当該他のフランジ３２は、一つであっても、分割して複数であってもよい。
【０１０４】
このような複数のフランジ３０および３２は、それぞれの間およびそれぞれの開口部１０ａとの間に隙間２０を有するようにして並置されている。また、弾性部材４１は、隙間２０に沿って形成されている真空容器１０の大気側の面とフランジ３０および３２の大気側の面との真空シール面（図示せず）と、フランジ３０および３２の大気側の面同士からなる真空シール面（図示せず）を覆っている。弾性部材４１を押さえ板５０で押圧してもよく、押さえ板５０には、フランジ３０および３２の露出部と対向する領域に貫通口５１が設けられていてもよい。
【０１０５】
また、複数のフランジ３０および３２が並置される方向におけるそれぞれのフランジの幅寸法は、同一でなくてもよい。真空シール面を構成する複数の面は、同一平面上にあってもよい。弾性部材４１はシート状であってもよい。真空シール面には、弾性部材４１を設置するための凹部を設けていてもよい。弾性部材４１には、隙間２０に挿入される突起部が設けられていてもよい。開口部１０ａおよびフランジ３０および３２は、曲面を含んでいてもよい。
【０１０６】
図２５に示す例のように、平面導体８０は、Ｙ方向に複数並設していてもよい。そのようにすると、より大型の平面導体８０を構成することができる。したがって、平面導体８０の大型化が容易であり、ひいては大型の基板６０への対応も容易になる。
【０１０７】
上記複数の平面導体８０には、それぞれ上述したように給電電極８１および終端電極８２にフランジ３０が気密に取り付けられる。複数の平面導体８０のそれぞれは、図１９に示す構成の複数の開口部１１ａのそれぞれに設けられ、上述した真空シール構造を形成して真空容器１０に取り付けられる。
【０１０８】
給電電極８１は、接続導体９４、整合回路９２、およびその出力バー９３を経由して、高周波電源９１の一端に接続されている。高周波電源９１の他端は接地されている。終端電極８２は、接続導体９５を経由して、整合回路９２の近傍の接地部に接続されている。終端電極８２は、直接接地してもよいし、キャパシタを介して接地してもよい。接続導体９４、９５は、高周波電流をＹ方向においてできるだけ一様に流すために、給電電極８１、終端電極８２のＹ方向の寸法と同程度の幅を持つ板状のものが好ましい。その他、接続導体９４、９５は、同軸ケーブルや撚り線ケーブルであってもよい。真空容器１０の天井側外部は、この例のように、高周波の漏洩を防止するシールドボックス９０で覆っておくのが好ましい。
【０１０９】
当実施例の真空装置は、本発明の真空シール構造および真空シール方法を用いて真空容器１０外部で予めフランジ３０と一体化された大型の平面導体８０を真空容器１０内部に作業性良く導入することができる。したがって、大面積の基板６０のプラズマ処理を行うことができるとともに、製造コストを安価にすることができる。
【０１１０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記の実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１１】
１ … 高周波電流
２ … ガス
３ … プラズマ
１０ … 真空容器
１１ … 真空容器の一部
１０ａ … 開口部
１１ａ … 開口部
１２ … 段差部
１３ … ねじ込み式のストッパー
１４ … はめ込み式のストッパー
１５ … 排気口
１６ … ガス導入部
２０ … 隙間
２１ … 真空シール面
２２ … 凹部
３０ … フランジ
３１ … フランジ
３１ａ … 開口部
３２ … フランジ
３３ … フィードスルー
４０ … Ｏリング
４１ … 弾性部材
４２ … 突起部
５０ … 押さえ板
５１ … 貫通口
５２ … ボルト
６０ … 基板
６１ … ホルダ
６２ … ヒータ
６３ … 軸
６４ … 軸受部
７０ … バイアス電源
７１ … マスク
７２ … 仕切り板
８０ … 平面導体
８０ａ … 平面導体のＸ方向に平行な辺
８０ｂ … 平面導体のＹ方向の平行な辺
８１ … 給電電極
８２ … 終端電極
８３ … フランジ付きフィードスルー
８４ … フランジ付きフィードスルー
８５ … フランジ付きフィードスルー
９０ … シールドボックス
９１ … 高周波電源
９２ … 整合回路
９３ … 出力バー
９４ … 接続導体
９５ … 接続導体
Ｌ … 段差部の深さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器の一部に設けられた開口部により形成される空間を気密封止するための真空シール構造であって、
前記開口部に設けられた段差部と、
前記段差部に並置されていて側端面に隙間を有する複数のフランジと、
前記隙間に沿って形成されていて前記真空容器の一部の大気側の面と前記複数のフランジの大気側の面および前記複数のフランジの大気側の面同士からなる真空シール面を覆う弾性部材と、
を備えていることを特徴とする真空シール構造。
【請求項２】
真空容器の一部に設けられた開口部により形成される空間を気密封止するための真空シール構造であって、
前記開口部に設けられた段差部と、
前記段差部に設置されていて側端面に隙間を有するフランジと、
前記隙間に沿って形成されていて前記真空容器の一部の大気側の面と前記フランジの大気側の面とからなる真空シール面を覆う弾性部材と、
を備えていることを特徴とする真空シール構造。
【請求項３】
請求項１に記載の真空シール構造において、前記複数のフランジの並置されている方向とは直交する方向に複数の前記真空シール構造が並設されていることを特徴とする真空シール構造。
【請求項４】
前記複数のフランジの並置方向におけるそれぞれのフランジ幅寸法は、同一でないことを特徴とする請求項１または３に記載の真空シール構造。
【請求項５】
前記真空シール面を構成する複数の面は、それぞれ同一平面上にあることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の真空シール構造。
【請求項６】
前記真空シール面に前記弾性部材を設置するための凹部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の真空シール構造。
【請求項７】
前記弾性部材は、押さえ板により押圧されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の真空シール構造。
【請求項８】
前記押さえ板の前記フランジの露出部と対向する領域に貫通口が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の真空シール構造。
【請求項９】
前記弾性部材は、シート状であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の真空シール構造。
【請求項１０】
前記弾性部材には、前記隙間に挿入される突起部が設けられていることを特徴とする請求項９に記載の真空シール構造。
【請求項１１】
開口部およびフランジは、曲面を含んでいることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の真空シール構造。
【請求項１２】
前記フランジの少なくとも一つにフィードスルーが設けられていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の真空シール構造。
【請求項１３】
真空容器の一部に設けられた開口部により形成される空間から真空中で用いられる各種機器を真空容器内部に導入して前記空間を気密封止するための真空シール方法であって、
前記各種機器の一部にフランジを取り付けた後に前記各種機器を前記空間から前記真空容器内部に導入し、前記フランジの側端面に隙間を有するように前記フランジを前記開口部に設けられた段差部に設置することにより前記各種機器を前記フランジを介して前記真空容器の一部に支持させる第一のステップと、
少なくとも一つの他のフランジを前記他のフランジの側端面に隙間を有するように前記段差部に設置することにより前記空間を塞ぐ第二のステップと、
前記隙間に沿って形成されていて前記真空容器の一部の大気側の面と前記空間を塞ぐすべてのフランジの大気側の面とからなる真空シール面および前記空間を塞ぐすべてのフランジの大気側の面同士からなる真空シール面を弾性部材で覆う第三のステップと、
を備えていることを特徴とする真空シール方法。
【請求項１４】
請求項１乃至１２のいずれかに記載の真空シール構造を備えていることを特徴とする真空装置。
【請求項１５】
導体に高周波電流を流すことによって発生する誘導電界によってプラズマを生成し、当該プラズマを用いて基板に処理を施す真空装置であって、
真空排気されかつガスが導入される真空容器と、
前記真空容器内に設けられていて前記基板を保持するホルダと、
前記真空容器内に前記ホルダの基板保持面に対向するように設けられる平面導体と、
前記平面導体に取り付けられる給電電極および終端電極と、
前記給電電極および前記終端電極を経由して前記平面導体に高周波電力を供給して前記平面導体に高周波電流を流す高周波電源と、
請求項１、３乃至１２のいずれかに記載の真空シール構造と、
を備え、
前記真空シール構造において、前記給電電極および前記終端電極は、それぞれ別個のフランジに取り付けられていて、少なくとも一つのフランジが、前記給電電極に取り付けられたフランジと前記終端電極に取り付けられたフランジとの間に設置されていることを特徴とする真空装置。
【請求項１６】
前記給電電極および前記終端電極は、ブロック状であり、方形をなす前記平面導体の前記ホルダとは反対側の裏面の両端部にそれぞれ取り付けられていて、前記平面導体に高周波電流を流す方向と直交する方向に延びていることを特徴とする請求項１５に記載の真空装置。
【請求項１７】
導体に高周波電流を流すことによって発生する誘導電界によってプラズマを生成し、当該プラズマを用いて基板に処理を施す真空装置であって、
真空排気されかつガスが導入される真空容器と、
前記真空容器内に設けられていて前記基板を保持するホルダと、
前記真空容器内に前記ホルダの基板保持面に対向するように設けられる平面導体と、
前記平面導体に取り付けられる給電電極と、
前記平面導体に取り付けられる二つの終電電極と、
前記給電電極および前記二つの終端電極を経由して前記平面導体に高周波電力を供給して前記平面導体に高周波電流を流す高周波電源と、
請求項１、３乃至１２のいずれかに記載の真空シール構造と、
を備え、
前記真空シール構造において、前記給電電極および前記二つの終端電極は、それぞれ別個のフランジに取り付けられていて、少なくとも一つのフランジが前記給電電極および前記二つの終端電極に取り付けられたフランジの間にそれぞれ設置されていることを特徴とする真空装置。
【請求項１８】
前記給電電極および前記二つの終端電極は、ブロック状であり、前記二つの終端電極は、方形をなす前記平面導体の前記ホルダとは反対側の裏面の両端部にそれぞれ取り付けられていて前記平面導体に高周波電流を流す方向と直交する方向に延びており、前記給電電極は、前記平面導体の裏面の中央部に取り付けられていて前記二つの終端電極と同じ方向に延びていることを特徴とする請求項１７に記載の真空装置。
【請求項１】
真空容器の一部に設けられた開口部により形成される空間を気密封止するための真空シール構造であって、
前記開口部に設けられた段差部と、
前記段差部に並置されていて側端面に隙間を有する複数のフランジと、
前記隙間に沿って形成されていて前記真空容器の一部の大気側の面と前記複数のフランジの大気側の面および前記複数のフランジの大気側の面同士からなる真空シール面を覆う弾性部材と、
を備えていることを特徴とする真空シール構造。
【請求項２】
真空容器の一部に設けられた開口部により形成される空間を気密封止するための真空シール構造であって、
前記開口部に設けられた段差部と、
前記段差部に設置されていて側端面に隙間を有するフランジと、
前記隙間に沿って形成されていて前記真空容器の一部の大気側の面と前記フランジの大気側の面とからなる真空シール面を覆う弾性部材と、
を備えていることを特徴とする真空シール構造。
【請求項３】
請求項１に記載の真空シール構造において、前記複数のフランジの並置されている方向とは直交する方向に複数の前記真空シール構造が並設されていることを特徴とする真空シール構造。
【請求項４】
前記複数のフランジの並置方向におけるそれぞれのフランジ幅寸法は、同一でないことを特徴とする請求項１または３に記載の真空シール構造。
【請求項５】
前記真空シール面を構成する複数の面は、それぞれ同一平面上にあることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の真空シール構造。
【請求項６】
前記真空シール面に前記弾性部材を設置するための凹部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の真空シール構造。
【請求項７】
前記弾性部材は、押さえ板により押圧されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の真空シール構造。
【請求項８】
前記押さえ板の前記フランジの露出部と対向する領域に貫通口が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の真空シール構造。
【請求項９】
前記弾性部材は、シート状であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の真空シール構造。
【請求項１０】
前記弾性部材には、前記隙間に挿入される突起部が設けられていることを特徴とする請求項９に記載の真空シール構造。
【請求項１１】
開口部およびフランジは、曲面を含んでいることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の真空シール構造。
【請求項１２】
前記フランジの少なくとも一つにフィードスルーが設けられていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の真空シール構造。
【請求項１３】
真空容器の一部に設けられた開口部により形成される空間から真空中で用いられる各種機器を真空容器内部に導入して前記空間を気密封止するための真空シール方法であって、
前記各種機器の一部にフランジを取り付けた後に前記各種機器を前記空間から前記真空容器内部に導入し、前記フランジの側端面に隙間を有するように前記フランジを前記開口部に設けられた段差部に設置することにより前記各種機器を前記フランジを介して前記真空容器の一部に支持させる第一のステップと、
少なくとも一つの他のフランジを前記他のフランジの側端面に隙間を有するように前記段差部に設置することにより前記空間を塞ぐ第二のステップと、
前記隙間に沿って形成されていて前記真空容器の一部の大気側の面と前記空間を塞ぐすべてのフランジの大気側の面とからなる真空シール面および前記空間を塞ぐすべてのフランジの大気側の面同士からなる真空シール面を弾性部材で覆う第三のステップと、
を備えていることを特徴とする真空シール方法。
【請求項１４】
請求項１乃至１２のいずれかに記載の真空シール構造を備えていることを特徴とする真空装置。
【請求項１５】
導体に高周波電流を流すことによって発生する誘導電界によってプラズマを生成し、当該プラズマを用いて基板に処理を施す真空装置であって、
真空排気されかつガスが導入される真空容器と、
前記真空容器内に設けられていて前記基板を保持するホルダと、
前記真空容器内に前記ホルダの基板保持面に対向するように設けられる平面導体と、
前記平面導体に取り付けられる給電電極および終端電極と、
前記給電電極および前記終端電極を経由して前記平面導体に高周波電力を供給して前記平面導体に高周波電流を流す高周波電源と、
請求項１、３乃至１２のいずれかに記載の真空シール構造と、
を備え、
前記真空シール構造において、前記給電電極および前記終端電極は、それぞれ別個のフランジに取り付けられていて、少なくとも一つのフランジが、前記給電電極に取り付けられたフランジと前記終端電極に取り付けられたフランジとの間に設置されていることを特徴とする真空装置。
【請求項１６】
前記給電電極および前記終端電極は、ブロック状であり、方形をなす前記平面導体の前記ホルダとは反対側の裏面の両端部にそれぞれ取り付けられていて、前記平面導体に高周波電流を流す方向と直交する方向に延びていることを特徴とする請求項１５に記載の真空装置。
【請求項１７】
導体に高周波電流を流すことによって発生する誘導電界によってプラズマを生成し、当該プラズマを用いて基板に処理を施す真空装置であって、
真空排気されかつガスが導入される真空容器と、
前記真空容器内に設けられていて前記基板を保持するホルダと、
前記真空容器内に前記ホルダの基板保持面に対向するように設けられる平面導体と、
前記平面導体に取り付けられる給電電極と、
前記平面導体に取り付けられる二つの終電電極と、
前記給電電極および前記二つの終端電極を経由して前記平面導体に高周波電力を供給して前記平面導体に高周波電流を流す高周波電源と、
請求項１、３乃至１２のいずれかに記載の真空シール構造と、
を備え、
前記真空シール構造において、前記給電電極および前記二つの終端電極は、それぞれ別個のフランジに取り付けられていて、少なくとも一つのフランジが前記給電電極および前記二つの終端電極に取り付けられたフランジの間にそれぞれ設置されていることを特徴とする真空装置。
【請求項１８】
前記給電電極および前記二つの終端電極は、ブロック状であり、前記二つの終端電極は、方形をなす前記平面導体の前記ホルダとは反対側の裏面の両端部にそれぞれ取り付けられていて前記平面導体に高周波電流を流す方向と直交する方向に延びており、前記給電電極は、前記平面導体の裏面の中央部に取り付けられていて前記二つの終端電極と同じ方向に延びていることを特徴とする請求項１７に記載の真空装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２０１１−２０２７４４（Ｐ２０１１−２０２７４４Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７１０００（Ｐ２０１０−７１０００）
【出願日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【出願人】（０００００３９４２）日新電機株式会社 (328)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【出願人】（０００００３９４２）日新電機株式会社 (328)
【Ｆターム（参考）】
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