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JP7633817B2 - Processing Equipment - Google Patents
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Description

本発明は、処理装置に関する。 The present invention relates to a processing device.

対象物に対して所定の処理を行う処理装置として、特許文献1に示すように、成膜材料の粒子を付着させて膜を形成する成膜装置が知られている。この処理装置は、プラズマガンを用いてチャンバ内でプラズマを生成し、チャンバ内で成膜材料を蒸発させている。基板に成膜材料が付着することにより、当該基板上に膜が形成される。 As shown in Patent Document 1, a film formation device that forms a film by adhering particles of a film formation material is known as a processing device that performs a predetermined process on an object. This processing device uses a plasma gun to generate plasma in a chamber, and evaporates the film formation material in the chamber. A film is formed on a substrate by adhering the film formation material to the substrate.

特開2016-141856号公報JP 2016-141856 A

ここで、上述のようにチャンバ内でプラズマを生成して成膜を行う処理装置においては、対象物の膜の膜質を向上することが求められている。また、負イオン照射の処理を行う処理装置においても、負イオンの照射効率を向上させることで、膜質を向上することが求められている。以上のように、チャンバ内でプラズマを生成して所定の処理を行う処理装置においては、成膜処理や負イオン照射処理などの処理性能を向上することが求められていた。 As described above, in processing equipment that generates plasma in a chamber to form a film, there is a demand for improving the quality of the film on the target object. Also, in processing equipment that performs negative ion irradiation processing, there is a demand for improving the film quality by improving the negative ion irradiation efficiency. As described above, in processing equipment that generates plasma in a chamber to perform a specified process, there is a demand for improving the processing performance of the film formation process, negative ion irradiation process, etc.

そこで本発明は、処理性能を向上することができる処理装置を提供することを課題とする。 The present invention aims to provide a processing device that can improve processing performance.

本発明に係る処理装置は、対象物に対して所定の処理を行う処理装置であって、対象物を収納し、内部で処理を行うためのチャンバと、チャンバ内でプラズマを生成するプラズマ生成部と、を備え、プラズマ生成部は、プラズマ生成による輻射熱によって、チャンバ内の水分を除去するように加熱を行う。 The processing apparatus according to the present invention is a processing apparatus that performs a predetermined process on an object, and includes a chamber for storing the object and performing the process therein, and a plasma generating unit that generates plasma in the chamber, and the plasma generating unit uses radiant heat generated by the plasma generation to heat the chamber so as to remove moisture.

例えば、メンテナンスなどのためにチャンバを大気開放した場合、大気中の水分がチャンバ内に吸着されてしまう場合がある。このように吸着された水分は、チャンバの真空引きだけでは除去しきれず、高い真空度へ到達することが妨げられる場合がある。これに対し、プラズマ生成部は、プラズマ生成による輻射熱によって、チャンバ内の水分を除去するように加熱を行う。このように、プラズマ生成部でのプラズマ生成による輻射熱を用いることで、チャンバ内の水分を除去することができる。そのため、チャンバ内の真空の到達圧力を下げることで、高い真空度に到達させることができる。従って、チャンバ内で成膜処理や負イオン照射などの所定の処理を行う場合に、膜質を向上させることによって処理性能を向上することができる。 For example, when the chamber is opened to the atmosphere for maintenance or the like, moisture in the atmosphere may be adsorbed inside the chamber. Such adsorbed moisture may not be completely removed by simply evacuating the chamber, preventing a high degree of vacuum from being reached. In response to this, the plasma generating unit uses radiant heat generated by plasma generation to heat the chamber and remove the moisture. In this way, the moisture in the chamber can be removed by using the radiant heat generated by plasma generation in the plasma generating unit. Therefore, a high degree of vacuum can be reached by lowering the ultimate vacuum pressure in the chamber. Therefore, when performing a specific process such as film formation or negative ion irradiation in the chamber, the processing performance can be improved by improving the film quality.

プラズマ生成部は、水分を除去するための専用の運転モードに基づいて、プラズマを生成してよい。このように、専用の運転モードを追加するだけで、加熱装置を新たに増設することなく、既存のプラズマ生成部を用いて水分の除去を行うことができる。 The plasma generating unit may generate plasma based on a dedicated operation mode for removing moisture. In this way, by simply adding a dedicated operation mode, moisture can be removed using the existing plasma generating unit without the need to install a new heating device.

処理装置は、処理時にチャンバを冷却する冷却機構を更に備え、冷却機構は、プラズマ生成部が加熱を行っている時に、冷却を停止してよい。この場合、チャンバが加熱され易くなることで、プラズマ生成の生成エネルギーを過度に高くしなくとも、チャンバ内の水分を効率的に除去することができる。 The processing apparatus further includes a cooling mechanism for cooling the chamber during processing, and the cooling mechanism may stop cooling when the plasma generating unit is performing heating. In this case, the chamber becomes easier to heat, and moisture in the chamber can be efficiently removed without excessively increasing the generation energy for plasma generation.

処理装置は、処理時にチャンバを冷却する冷却機構を更に備え、チャンバは、内壁面を覆う防着板を有し、冷却機構は、防着板を冷却してよい。この場合、防着板は、チャンバの内壁面を覆うことで、内壁面に直接、物質が付着することを抑制できる。このような防着板は処理時に高温になり易いが、冷却機構が当該防着板を冷却することで、高温になることによる塑性変形や溶融を抑制することができる。 The processing apparatus may further include a cooling mechanism for cooling the chamber during processing, the chamber having an adhesion prevention plate covering the inner wall surface, and the cooling mechanism may cool the adhesion prevention plate. In this case, the adhesion prevention plate covers the inner wall surface of the chamber, thereby preventing substances from adhering directly to the inner wall surface. Such adhesion prevention plates are prone to becoming hot during processing, but the cooling mechanism can cool the adhesion prevention plate to prevent plastic deformation or melting due to the high temperature.

プラズマ生成部は、圧力勾配型のプラズマガンを有してよい。この場合、プラズマ生成による加熱が行い易くなる。 The plasma generating unit may have a pressure gradient type plasma gun. In this case, heating by plasma generation becomes easier.

処理は、成膜材料の粒子を対象物に付着させて膜を形成する成膜処理であってよい。プラズマ生成部がチャンバ内の水分を除去することで、高い真空度にて成膜処理を行うことができるようになるため、対象物に形成される膜の膜質を向上することができる。 The process may be a film formation process in which particles of a film formation material are attached to an object to form a film. The plasma generating unit removes moisture from within the chamber, allowing the film formation process to be performed at a high degree of vacuum, improving the quality of the film formed on the object.

処理装置は、成膜材料を保持位置にて保持する陽極と、保持位置から成膜材料を退避させる退避機構と、を更に備え、プラズマ生成部は、退避機構によって保持位置から成膜材料を退避させた状態にて、陽極との間でプラズマ生成して加熱を行ってよい。この場合、水分を除去するときには、成膜材料がプラズマによって昇華されることを抑制することができる。従って、水分を除去するときに、陽極から補助陽極へプラズマを逸らす必要が無くなるため、補助陽極を省略することができる。 The processing apparatus further includes an anode that holds the film-forming material at a holding position, and an evacuation mechanism that evacuates the film-forming material from the holding position, and the plasma generating unit may generate plasma between the anode and the film-forming material to heat it while the film-forming material is evacuated from the holding position by the evacuation mechanism. In this case, when removing moisture, the film-forming material can be prevented from being sublimated by the plasma. Therefore, since there is no need to divert the plasma from the anode to the auxiliary anode when removing moisture, the auxiliary anode can be omitted.

処理装置は、成膜材料を保持位置にて保持する陽極を更に備え、プラズマ生成部は、成膜材料が昇華されない生成エネルギーにて、陽極との間でプラズマ生成して加熱を行ってよい。この場合、水分を除去するときには、成膜材料がプラズマによって昇華されることを抑制することができる。従って、水分を除去するときに、陽極から補助陽極へプラズマを逸らす必要が無くなるため、補助陽極を省略することができる。 The processing apparatus may further include an anode that holds the film-forming material at a holding position, and the plasma generating unit may generate plasma between the anode and the film-forming material with a generation energy that does not sublimate the film-forming material, and perform heating. In this case, when removing moisture, the film-forming material can be prevented from being sublimated by the plasma. Therefore, when removing moisture, there is no need to divert the plasma from the anode to the auxiliary anode, and the auxiliary anode can be omitted.

処理装置は、成膜材料を保持位置にて保持する陽極と、陽極を囲むように設けられる補助陽極と、を更に備え、プラズマ生成部は、補助陽極との間でプラズマ生成して加熱を行ってよい。この場合、陽極において成膜材料を退避しなくとも、水分を除去するときに成膜材料がプラズマによって昇華されることを抑制できる。 The processing apparatus may further include an anode that holds the film-forming material at a holding position, and an auxiliary anode that is arranged to surround the anode, and the plasma generating unit may generate plasma between the auxiliary anode and the film-forming material to perform heating. In this case, even if the film-forming material is not evacuated from the anode, the film-forming material can be prevented from being sublimated by the plasma when moisture is removed.

処理は、チャンバ内で生成した負イオンを対象物に照射する負イオン照射処理であってよい。プラズマ生成部がチャンバ内の水分を除去することで、高い真空度にて負イオン照射処理を行うことができるようになるため、負イオン照射の効率を向上することができる。その結果、負イオンが照射される対象物の膜の膜質を向上することができる。 The treatment may be a negative ion irradiation treatment in which negative ions generated in a chamber are irradiated onto an object. The plasma generating unit removes moisture from within the chamber, allowing the negative ion irradiation treatment to be performed at a high degree of vacuum, improving the efficiency of negative ion irradiation. As a result, the quality of the film on the object irradiated with negative ions can be improved.

本発明によれば、処理性能を向上することができる処理装置を提供できる。 The present invention provides a processing device that can improve processing performance.

本発明の実施形態に係る処理装置としての成膜装置の構成を示す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a film forming apparatus as a processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 主ハース、輪ハース、及びプラズマを模式的に示した拡大概略断面図である。2 is an enlarged schematic cross-sectional view showing a main hearth, an annular hearth, and plasma. FIG. 変形例に係る成膜装置を記載した拡大概略断面図である。FIG. 11 is an enlarged schematic cross-sectional view showing a film forming apparatus according to a modified example. 負イオン照射装置を記載した拡大概略断面図である。FIG. 2 is an enlarged schematic cross-sectional view showing a negative ion irradiation device.

以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態に係る処理装置について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Below, a processing device according to one embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings. Note that in the description of the drawings, the same elements are given the same reference numerals, and duplicate descriptions will be omitted.

まず、図1を参照して、本発明の実施形態に係る処理装置1の構成について説明する。図1は、本実施形態に係る処理装置1としての成膜装置100の構成を示す概略断面図である。処理装置1は、基板11(対象物)に対して所定の処理を行う装置である。本実施形態において、所定の処理は、成膜材料Maの粒子Mbを基板11に付着させて膜を形成する成膜処理である。すなわち、処理装置1は、成膜装置100によって構成される。図1に示すように、本実施形態の成膜装置100は、いわゆるイオンプレーティング法に用いられるイオンプレーティング装置である。なお、説明の便宜上、図1には、XYZ座標系を示す。Y軸方向は、基板11が搬送される方向である。Z軸方向は、基板11と後述するハース機構とが対向する位置である。X軸方向は、Y軸方向とZ軸方向とに直交する方向である。 First, referring to FIG. 1, the configuration of the processing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a film forming apparatus 100 as the processing apparatus 1 according to the present embodiment. The processing apparatus 1 is an apparatus that performs a predetermined process on a substrate 11 (object). In this embodiment, the predetermined process is a film forming process in which particles Mb of a film forming material Ma are attached to the substrate 11 to form a film. That is, the processing apparatus 1 is composed of a film forming apparatus 100. As shown in FIG. 1, the film forming apparatus 100 of this embodiment is an ion plating apparatus used in the so-called ion plating method. For convenience of explanation, an XYZ coordinate system is shown in FIG. 1. The Y-axis direction is the direction in which the substrate 11 is transported. The Z-axis direction is the position where the substrate 11 faces a hearth mechanism described later. The X-axis direction is a direction perpendicular to the Y-axis direction and the Z-axis direction.

成膜装置100は、基板11の板厚方向が略鉛直方向となるように基板11が真空チャンバ10内に配置されて搬送されるいわゆる横型の成膜装置である。この場合には、X軸及びY軸方向は水平方向であり、Z軸方向は鉛直方向且つ板厚方向となる。なお、成膜装置100は、基板11の板厚方向が水平方向(図1及び図2ではZ軸方向)となるように、基板11を直立又は直立させた状態から傾斜した状態で、基板11が真空チャンバ10内に配置されて搬送される、いわゆる縦型の成膜装置であってもよい。この場合には、Z軸方向は水平方向且つ基板11の板厚方向であり、Y軸方向は水平方向であり、X軸方向は鉛直方向となる。 The film forming apparatus 100 is a so-called horizontal type film forming apparatus in which the substrate 11 is placed and transported in the vacuum chamber 10 so that the thickness direction of the substrate 11 is approximately vertical. In this case, the X-axis and Y-axis directions are horizontal, and the Z-axis direction is vertical and the thickness direction. The film forming apparatus 100 may also be a so-called vertical type film forming apparatus in which the substrate 11 is placed and transported in the vacuum chamber 10 with the substrate 11 upright or tilted from the upright state so that the thickness direction of the substrate 11 is horizontal (Z-axis direction in Figures 1 and 2). In this case, the Z-axis direction is horizontal and the thickness direction of the substrate 11, the Y-axis direction is horizontal, and the X-axis direction is vertical.

成膜装置100は、成膜材料Maの粒子Mbを基板11へ供給することで基板11の表面に膜を形成する。成膜装置100は、真空チャンバ10(チャンバ)、搬送機構3、成膜機構14、冷却機構30、ガス供給部40、電流供給部80、及び制御部90を備えている。 The film forming apparatus 100 forms a film on the surface of the substrate 11 by supplying particles Mb of a film forming material Ma to the substrate 11. The film forming apparatus 100 includes a vacuum chamber 10 (chamber), a transport mechanism 3, a film forming mechanism 14, a cooling mechanism 30, a gas supply unit 40, a current supply unit 80, and a control unit 90.

真空チャンバ10は、基板11を収納し成膜処理を行うための部材である。真空チャンバ10は、成膜材料Maの膜が形成される基板11を搬送するための搬送室10aと、成膜材料Maを拡散させる成膜室10bと、プラズマガン7からビーム状に照射されるプラズマPを真空チャンバ10に受け入れるプラズマ口10cとを有している。搬送室10a、成膜室10b、及びプラズマ口10cは互いに連通している。搬送室10aは、所定の搬送方向(図中の矢印A)にY軸に沿って設定されている。搬送室10aは、Z軸方向に対向する長尺の壁部10d,10eと、X軸方向に対向する壁部を有する。また、真空チャンバ10は、導電性の材料からなり接地電位に接続されている。 The vacuum chamber 10 is a member for storing the substrate 11 and performing the film formation process. The vacuum chamber 10 has a transfer chamber 10a for transferring the substrate 11 on which a film of the film formation material Ma is formed, a film formation chamber 10b for diffusing the film formation material Ma, and a plasma port 10c for receiving the plasma P irradiated in a beam form from the plasma gun 7 into the vacuum chamber 10. The transfer chamber 10a, the film formation chamber 10b, and the plasma port 10c are mutually connected. The transfer chamber 10a is set along the Y axis in a predetermined transfer direction (arrow A in the figure). The transfer chamber 10a has long walls 10d and 10e facing each other in the Z axis direction, and walls facing each other in the X axis direction. The vacuum chamber 10 is made of a conductive material and is connected to a ground potential.

成膜室10bは、壁部10Wとして、搬送方向(矢印A)に沿った一対の側壁と、搬送方向(矢印A)と交差する方向(Z軸方向)に沿った一対の側壁10h,10iと、X軸方向の沿って配置された底面壁10jと、を有する。 The deposition chamber 10b has, as the wall portion 10W, a pair of side walls aligned along the transport direction (arrow A), a pair of side walls 10h, 10i aligned along a direction (Z-axis direction) intersecting the transport direction (arrow A), and a bottom wall 10j arranged along the X-axis direction.

搬送機構3は、成膜材料Maと対向した状態で基板11を保持する基板保持部材16を搬送方向(矢印A)に搬送する。例えば基板保持部材16は、基板11の外周縁を保持する枠体である。搬送機構3は、搬送室10a内に設置された複数の搬送ローラ15によって構成されている。搬送ローラ15は、搬送方向(矢印A)に沿って等間隔に配置され、基板保持部材16を支持しつつ搬送方向(矢印A)に搬送する。なお、基板11は、例えばガラス基板やプラスチック基板などの板状部材が用いられる。 The transport mechanism 3 transports the substrate holding member 16, which holds the substrate 11 facing the film forming material Ma, in the transport direction (arrow A). For example, the substrate holding member 16 is a frame that holds the outer edge of the substrate 11. The transport mechanism 3 is composed of multiple transport rollers 15 installed in the transport chamber 10a. The transport rollers 15 are arranged at equal intervals along the transport direction (arrow A) and transport the substrate holding member 16 in the transport direction (arrow A) while supporting it. The substrate 11 is, for example, a plate-shaped member such as a glass substrate or a plastic substrate.

続いて、成膜機構14の構成について詳細に説明する。成膜機構14は、イオンプレーティング法により成膜材料Maの粒子を基板11に付着させる。成膜機構14は、プラズマ生成部18と、ステアリングコイル5と、ハース機構2と、輪ハース6とを有している。 Next, the configuration of the film-forming mechanism 14 will be described in detail. The film-forming mechanism 14 adheres particles of the film-forming material Ma to the substrate 11 by ion plating. The film-forming mechanism 14 has a plasma generating unit 18, a steering coil 5, a hearth mechanism 2, and a ring hearth 6.

プラズマ生成部18は、真空チャンバ10内でプラズマを生成する。プラズマ生成部18は、例えば圧力勾配型のプラズマガン7を有する。プラズマガン7は、その本体部分が成膜室10bの側壁に設けられたプラズマ口10cを介して成膜室10bに接続されている。プラズマガン7は、真空チャンバ10内でプラズマPを生成する。プラズマガン7において生成されたプラズマPは、プラズマ口10cから成膜室10b内へビーム状に出射される。これにより、成膜室10b内にプラズマPが生成される。 The plasma generating unit 18 generates plasma in the vacuum chamber 10. The plasma generating unit 18 has, for example, a pressure gradient type plasma gun 7. The main body of the plasma gun 7 is connected to the film formation chamber 10b via a plasma port 10c provided on the side wall of the film formation chamber 10b. The plasma gun 7 generates plasma P in the vacuum chamber 10. The plasma P generated in the plasma gun 7 is emitted in the form of a beam from the plasma port 10c into the film formation chamber 10b. This generates plasma P in the film formation chamber 10b.

プラズマガン7は、陰極60により一端が閉塞されている。陰極60とプラズマ口10cとの間には、第1の中間電極(グリッド)61と、第2の中間電極(グリッド)62とが同心的に配置されている。第1の中間電極61内にはプラズマPを収束するための環状永久磁石61aが内蔵されている。第2の中間電極62内にもプラズマPを収束するため電磁石コイル62aが内蔵されている。 One end of the plasma gun 7 is closed by a cathode 60. A first intermediate electrode (grid) 61 and a second intermediate electrode (grid) 62 are concentrically arranged between the cathode 60 and the plasma port 10c. An annular permanent magnet 61a for converging the plasma P is built into the first intermediate electrode 61. An electromagnetic coil 62a for converging the plasma P is also built into the second intermediate electrode 62.

ステアリングコイル5は、プラズマガンが装着されたプラズマ口10cの周囲に設けられている。ステアリングコイル5は、プラズマPを成膜室10b内に導く。ステアリングコイル5は、ステアリングコイル用の電源(不図示)により励磁される。 The steering coil 5 is provided around the plasma port 10c to which the plasma gun is attached. The steering coil 5 guides the plasma P into the deposition chamber 10b. The steering coil 5 is excited by a power supply for the steering coil (not shown).

ハース機構2は、成膜材料Maを保持する。ハース機構2は、真空チャンバ10の成膜室10b内に設けられ、搬送機構3から見てZ軸方向の負方向に配置されている。ハース機構2は、プラズマガン7から出射されたプラズマPを成膜材料Maに導く主陽極又はプラズマガン7から出射されたプラズマPが導かれる主陽極である主ハース17(陽極)を有している。 The hearth mechanism 2 holds the film-forming material Ma. The hearth mechanism 2 is provided in the film-forming chamber 10b of the vacuum chamber 10, and is disposed in the negative direction of the Z-axis as viewed from the transport mechanism 3. The hearth mechanism 2 has a main hearth 17 (anode) which is the main anode that guides the plasma P emitted from the plasma gun 7 to the film-forming material Ma, or the main anode to which the plasma P emitted from the plasma gun 7 is guided.

主ハース17は、成膜材料Maが充填されたZ軸方向の正方向に延びた筒状の充填部17aと、充填部17aから突出したフランジ部17bとを有している。主ハース17は、真空チャンバ10が有する接地電位に対して正電位に保たれているため、主ハース17は放電における陽極となりプラズマPを吸引する。このプラズマPが入射する主ハース17の充填部17aには、成膜材料Maを充填するための貫通孔17cが形成されている。そして、成膜材料Maの先端部分が、この貫通孔17cの一端部において成膜室10bに露出している。このように、主ハース17は、充填部17aに成膜材料Maが充填されることによって、当該成膜材料Maを保持することができる。また、貫通孔17cの一端部は、成膜材料Maを昇華させるために成膜材料Maを保持するための保持位置となる。 The main hearth 17 has a cylindrical filling portion 17a that extends in the positive direction of the Z-axis and is filled with the film-forming material Ma, and a flange portion 17b that protrudes from the filling portion 17a. Since the main hearth 17 is maintained at a positive potential with respect to the ground potential of the vacuum chamber 10, the main hearth 17 serves as an anode in the discharge and draws in the plasma P. A through hole 17c for filling the film-forming material Ma is formed in the filling portion 17a of the main hearth 17, into which the plasma P is incident. The tip portion of the film-forming material Ma is exposed to the film-forming chamber 10b at one end of the through hole 17c. In this way, the main hearth 17 can hold the film-forming material Ma by filling the filling portion 17a with the film-forming material Ma. Also, one end of the through hole 17c serves as a holding position for holding the film-forming material Ma in order to sublimate the film-forming material Ma.

成膜材料Maは、特に限定されることなく、所望の膜に応じて適宜選択可能であるが、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)やZnOなどの透明導電材料や、金属材料や、SiONなどの絶縁封止材料が例示される。成膜材料Maが絶縁性物質からなる場合、主ハース17にプラズマPのビームが照射されると、プラズマPのビームからの電流によって主ハース17が加熱され、成膜材料Maの先端部分が蒸発し、プラズマPのビームによりイオン化された粒子Mbが成膜室10b内に拡散する。また、成膜材料Maが導電性物質からなる場合、主ハース17にプラズマPのビームが照射されると、プラズマPのビームが成膜材料Maに直接入射し、成膜材料Maの先端部分が加熱されて蒸発し、プラズマPのビームによりイオン化された粒子Mbが成膜室10b内に拡散する。成膜室10b内に拡散した粒子Mbは、成膜室10bのZ軸正方向へ移動し、搬送室10a内において基板11の表面に付着する。なお、成膜材料Maは、所定長さの円柱形状に成形された固体物であり、一度に複数の成膜材料Maがハース機構2に充填される。そして、最先端側の成膜材料Maの先端部分が主ハース17の上端との所定の位置関係を保つように、成膜材料Maの消費に応じて、成膜材料Maがハース機構2のZ負方向側から順次押し出される。 The film-forming material Ma is not particularly limited and can be appropriately selected according to the desired film, but examples include transparent conductive materials such as ITO (Indium Tin Oxide) and ZnO, metal materials, and insulating sealing materials such as SiON. When the film-forming material Ma is made of an insulating material, when the main hearth 17 is irradiated with a beam of plasma P, the main hearth 17 is heated by the current from the beam of plasma P, the tip of the film-forming material Ma evaporates, and the particles Mb ionized by the beam of plasma P diffuse into the film-forming chamber 10b. When the film-forming material Ma is made of a conductive material, when the main hearth 17 is irradiated with a beam of plasma P, the beam of plasma P directly enters the film-forming material Ma, the tip of the film-forming material Ma is heated and evaporated, and the particles Mb ionized by the beam of plasma P diffuse into the film-forming chamber 10b. The particles Mb diffused in the film formation chamber 10b move in the positive Z-axis direction of the film formation chamber 10b and adhere to the surface of the substrate 11 in the transfer chamber 10a. The film formation material Ma is a solid object formed into a cylindrical shape of a predetermined length, and multiple pieces of film formation material Ma are loaded into the hearth mechanism 2 at one time. Then, as the film formation material Ma is consumed, the film formation material Ma is sequentially pushed out from the negative Z-direction side of the hearth mechanism 2 so that the tip of the film formation material Ma on the most forward side maintains a predetermined positional relationship with the upper end of the main hearth 17.

輪ハース6(補助陽極)は、プラズマPを誘導するための電磁石を有する補助陽極である。輪ハース6は、主ハース17を囲むように設けられる。輪ハース6は、成膜材料Maを保持する主ハース17の充填部17aの周囲に配置されている。輪ハース6は、環状のコイル9と環状の永久磁石部20と環状の容器12とを有し、コイル9及び永久磁石部20は容器12に収容されている。本実施形態では、搬送機構3から見てZ負方向にコイル9、永久磁石部20の順に設置されているが、Z負方向に永久磁石部20、コイル9の順に設置されていてもよい。輪ハース6は、コイル9に流れる電流の大きさに応じて、成膜材料Maに入射するプラズマPの向き、または、主ハース17に入射するプラズマPの向きを制御する。なお、主ハース17及び輪ハース6の電位は制御部90からの制御信号に基づいて制御される。 The annular hearth 6 (auxiliary anode) is an auxiliary anode having an electromagnet for inducing plasma P. The annular hearth 6 is provided to surround the main hearth 17. The annular hearth 6 is arranged around the filling section 17a of the main hearth 17 that holds the film-forming material Ma. The annular hearth 6 has an annular coil 9, an annular permanent magnet section 20, and an annular container 12, and the coil 9 and the permanent magnet section 20 are housed in the container 12. In this embodiment, the coil 9 and the permanent magnet section 20 are installed in the Z negative direction as viewed from the transport mechanism 3, but the permanent magnet section 20 and the coil 9 may be installed in the Z negative direction. The annular hearth 6 controls the direction of the plasma P incident on the film-forming material Ma or the direction of the plasma P incident on the main hearth 17 according to the magnitude of the current flowing through the coil 9. The potential of the main hearth 17 and the annular hearth 6 is controlled based on a control signal from the control unit 90.

冷却機構30は、成膜処理時に真空チャンバ10を冷却する機構である。本実施形態では、チャンバ10は、内壁面10kを覆う防着板35を有する。防着板35は、粒子Mbを付着させることで、内壁面10kに粒子Mbが付着することを防止する板部材である。防着板35はY軸方向に対向する側壁10h,10iと、X軸方向に対向する側壁を覆う。なお、側壁10hを覆う防着板35は、プラズマガン7及びガス供給口41に対応する箇所において、開口している。 The cooling mechanism 30 is a mechanism for cooling the vacuum chamber 10 during the film formation process. In this embodiment, the chamber 10 has an adhesion prevention plate 35 that covers the inner wall surface 10k. The adhesion prevention plate 35 is a plate member that prevents particles Mb from adhering to the inner wall surface 10k by adhering the particles Mb. The adhesion prevention plate 35 covers the side walls 10h and 10i that face each other in the Y-axis direction and the side wall that faces each other in the X-axis direction. The adhesion prevention plate 35 that covers the side wall 10h has openings at locations corresponding to the plasma gun 7 and the gas supply port 41.

冷却機構30は、防着板35を冷却する。冷却機構30は、冷却配管31と、冷却板32と、を備える。冷却板32は、防着板35の裏側(内壁面10k側)に設けられている。冷却板32は、防着板35と略同じ形状を有している。冷却配管31は、冷却板32の裏側(内壁面10k側)に設けられている。冷却配管31は、冷却板32の裏面の全面にわたって張り巡らされるように配置されている。冷却配管31は、冷却水などの冷却媒体を流すための配管である。冷却配管31は、冷却媒体による熱伝導及び熱輻射によって冷却板32を冷却することができる。これにより、防着板35は、冷却板32を介して冷却配管31によって冷却される。 The cooling mechanism 30 cools the adhesion prevention plate 35. The cooling mechanism 30 includes a cooling pipe 31 and a cooling plate 32. The cooling plate 32 is provided on the back side (inner wall surface 10k side) of the adhesion prevention plate 35. The cooling plate 32 has approximately the same shape as the adhesion prevention plate 35. The cooling pipe 31 is provided on the back side (inner wall surface 10k side) of the cooling plate 32. The cooling pipe 31 is arranged so as to be stretched over the entire back surface of the cooling plate 32. The cooling pipe 31 is a pipe for flowing a cooling medium such as cooling water. The cooling pipe 31 can cool the cooling plate 32 by thermal conduction and thermal radiation by the cooling medium. As a result, the adhesion prevention plate 35 is cooled by the cooling pipe 31 via the cooling plate 32.

ガス供給部40は、真空チャンバ10内にキャリアガス及び酸素ガスを供給する。キャリアガスに含まれる物質として、例えば、アルゴン、ヘリウムなどの希ガスが採用される。ガス供給部40は、真空チャンバ10の外部に配置されており、成膜室10bの側壁(例えば、側壁10h)に設けられたガス供給口41を通し、真空チャンバ10内へ原料ガスを供給する。ガス供給部40は、制御部90からの制御信号に基づいた流量のキャリアガス及び酸素ガスを供給する。 The gas supply unit 40 supplies carrier gas and oxygen gas into the vacuum chamber 10. For example, rare gases such as argon and helium are used as the substance contained in the carrier gas. The gas supply unit 40 is disposed outside the vacuum chamber 10, and supplies raw material gas into the vacuum chamber 10 through a gas supply port 41 provided in a side wall (for example, side wall 10h) of the film formation chamber 10b. The gas supply unit 40 supplies carrier gas and oxygen gas at flow rates based on a control signal from the control unit 90.

電流供給部80は、成膜材料のイオン化を行うための電流をプラズマガン7に供給する。電流供給部80は、プラズマガン7の陰極60に電流を供給する。これにより、プラズマガン7は、所定の値の放電電流にて放電を行う。電流供給部80は、制御部90からの制御信号に基づいた電流値の電流を供給する。 The current supply unit 80 supplies a current to the plasma gun 7 for ionizing the film forming material. The current supply unit 80 supplies a current to the cathode 60 of the plasma gun 7. This causes the plasma gun 7 to discharge with a discharge current of a predetermined value. The current supply unit 80 supplies a current with a current value based on a control signal from the control unit 90.

制御部90は、成膜装置100全体を制御する装置であり、CPU、RAM、ROM及び入出力インターフェース等から構成されている。制御部90は、真空チャンバ10の外部に配置されている。制御部90は、成膜処理を行うときには、当該成膜処理を行うための制御内容にて成膜装置100を制御する。また、制御部90は、成膜装置100のメンテナンスを行うときには、当該メンテナンスを行うための制御内容にて成膜装置100を制御する。成膜処理のときには、制御部90は、成膜条件に基づいて、成膜装置100を制御する。制御部90は、ガス供給部40によるガスの流量、及び電流供給部80による電流を制御する。また、制御部90は、主ハース17の電位を調整して、プラズマガン7と主ハース17との間で放電が行われるように制御する。このとき、制御部90は、成膜材料Maが昇華されるだけの放電エネルギー(生成エネルギー)が得られるように、プラズマガンの出力を設定する。また、制御部90は、成膜処理を行うときには、冷却機構30による冷却を行う。このため、成膜時におけるプラズマ放電(プラズマ生成)の放電エネルギーによる輻射熱にて、防着板35が塑性変形すること、又は溶融することを抑制することができる。 The control unit 90 is a device that controls the entire film forming apparatus 100, and is composed of a CPU, RAM, ROM, an input/output interface, etc. The control unit 90 is arranged outside the vacuum chamber 10. When performing a film forming process, the control unit 90 controls the film forming apparatus 100 with the control content for performing the film forming process. When performing maintenance on the film forming apparatus 100, the control unit 90 controls the film forming apparatus 100 with the control content for performing the maintenance. During the film forming process, the control unit 90 controls the film forming apparatus 100 based on the film forming conditions. The control unit 90 controls the gas flow rate by the gas supply unit 40 and the current by the current supply unit 80. The control unit 90 also adjusts the potential of the main hearth 17 to control so that discharge occurs between the plasma gun 7 and the main hearth 17. At this time, the control unit 90 sets the output of the plasma gun so that enough discharge energy (generation energy) to sublimate the film forming material Ma is obtained. Also, when performing a film forming process, the control unit 90 performs cooling by the cooling mechanism 30. This makes it possible to prevent the adhesion prevention plate 35 from being plastically deformed or melted by the radiant heat caused by the discharge energy of the plasma discharge (plasma generation) during film formation.

メンテナンス時には、真空チャンバ10が大気開放される。このとき、防着板35に大気中の水分が吸着される。真空チャンバ10が密閉されたら、真空チャンバ10の真空引きが行われる。このとき、プラズマガン7は、プラズマ放電(プラズマ生成)による輻射熱によって、真空チャンバ10内の水分を除去するように加熱を行う。制御部90は、成膜処理を行う時とは異なる制御内容にて制御を行う。従って、プラズマガン7は、水分を除去するための専用の運転モードに基づいて、プラズマPを生成する。 During maintenance, the vacuum chamber 10 is opened to the atmosphere. At this time, moisture in the atmosphere is adsorbed onto the adhesion prevention plate 35. Once the vacuum chamber 10 is sealed, the vacuum chamber 10 is evacuated. At this time, the plasma gun 7 heats the vacuum chamber 10 using radiant heat from plasma discharge (plasma generation) to remove moisture from within the vacuum chamber 10. The control unit 90 performs control with different control contents than when performing film formation processing. Therefore, the plasma gun 7 generates plasma P based on a dedicated operating mode for removing moisture.

図2は、主ハース17、輪ハース6、及びプラズマPを模式的に示した拡大図である。図2に示すように、水分の除去の加熱を行う時には、制御部90は、輪ハース6にプラズマPが導かれるように制御する。プラズマガン7は、輪ハース6との間で放電(プラズマ生成)して、水分除去のための加熱を行う。このとき、制御部90は、主ハース17にはプラズマPが導かれないように制御する。これにより、成膜材料Maが昇華されることを抑制する。制御部90は、水分の除去の加熱の際には、冷却配管31に対する冷却媒体の供給を停止するように制御する。これにより、冷却機構30は、プラズマガン7が加熱を行っている時に、冷却を停止する。このとき、制御部90は、冷却機構30の冷却が停止された状態でも、プラズマ放電の放電エネルギーによる輻射熱にて、防着板35が塑性変形すること、又は溶融しないように、プラズマガン7の出力を設定する。制御部90は、水分除去に適した加熱温度となるように、プラズマガン7の出力を調整する。 2 is an enlarged view showing the main hearth 17, the annular hearth 6, and the plasma P. As shown in FIG. 2, when heating to remove moisture is performed, the control unit 90 controls the plasma P to be introduced to the annular hearth 6. The plasma gun 7 discharges (generates plasma) between the annular hearth 6 and performs heating to remove moisture. At this time, the control unit 90 controls the plasma P not to be introduced to the main hearth 17. This prevents the film-forming material Ma from being sublimated. When heating to remove moisture, the control unit 90 controls the cooling pipe 31 to stop supplying the cooling medium. As a result, the cooling mechanism 30 stops cooling when the plasma gun 7 is performing heating. At this time, the control unit 90 sets the output of the plasma gun 7 so that the adhesion prevention plate 35 does not plastically deform or melt due to the radiant heat caused by the discharge energy of the plasma discharge even when the cooling mechanism 30 is stopped cooling. The control unit 90 adjusts the output of the plasma gun 7 so that the heating temperature is suitable for removing moisture.

本実施形態に係る処理装置1の作用・効果について説明する。 The action and effect of the processing device 1 according to this embodiment will be explained.

例えば、メンテナンスなどのために真空チャンバ10を大気開放した場合、大気中の水分が真空チャンバ10内(例えば防着板35)に吸着されてしまう場合がある。このように吸着された水分は、真空チャンバ10の真空引きだけでは除去しきれず、高い真空度へ到達することが妨げられる場合がある。これに対し、プラズマ生成部18は、プラズマ放電による輻射熱H(図2参照)によって、真空チャンバ10内の水分を除去するように加熱を行う。このとき、防着板35に吸着された水分は、輻射熱Hによって蒸発し、真空引きによって真空チャンバ10内から除去される。このように、プラズマ生成部18でのプラズマ放電による輻射熱Hを用いることで、真空チャンバ10内の水分を除去することができる。そのため、真空チャンバ10内の真空の到達圧力を下げることで、高い真空度に到達させることができる。従って、真空チャンバ10内で成膜処理を行う場合に、膜質を向上させることによって処理性能を向上することができる。 For example, when the vacuum chamber 10 is opened to the atmosphere for maintenance or the like, moisture in the atmosphere may be adsorbed inside the vacuum chamber 10 (for example, the adhesion prevention plate 35). The moisture adsorbed in this way may not be completely removed by simply evacuating the vacuum chamber 10, and may prevent a high degree of vacuum from being reached. In response to this, the plasma generating unit 18 heats the vacuum chamber 10 with radiant heat H (see FIG. 2) generated by plasma discharge to remove the moisture inside the vacuum chamber 10. At this time, the moisture adsorbed on the adhesion prevention plate 35 is evaporated by the radiant heat H, and is removed from the vacuum chamber 10 by evacuating it. In this way, the moisture inside the vacuum chamber 10 can be removed by using the radiant heat H generated by the plasma discharge in the plasma generating unit 18. Therefore, a high degree of vacuum can be reached by lowering the ultimate vacuum pressure inside the vacuum chamber 10. Therefore, when performing a film formation process in the vacuum chamber 10, the processing performance can be improved by improving the film quality.

プラズマ生成部18は、水分を除去するための専用の運転モードに基づいて、プラズマPを生成してよい。このように、専用の運転モードを追加するだけで、加熱装置を新たに増設することなく、既存のプラズマ生成部18を用いて水分の除去を行うことができる。 The plasma generating unit 18 may generate plasma P based on a dedicated operation mode for removing moisture. In this way, by simply adding a dedicated operation mode, moisture can be removed using the existing plasma generating unit 18 without the need to add a new heating device.

処理装置1は、処理時に真空チャンバ10を冷却する冷却機構30を更に備え、冷却機構30は、プラズマ生成部18が加熱を行っている時に、冷却を停止してよい。この場合、真空チャンバ10が加熱され易くなることで、プラズマ放電の放電エネルギーを過度に高くしなくとも、真空チャンバ10内の水分を効率的に除去することができる。 The processing apparatus 1 further includes a cooling mechanism 30 that cools the vacuum chamber 10 during processing, and the cooling mechanism 30 may stop cooling when the plasma generating unit 18 is performing heating. In this case, the vacuum chamber 10 becomes easier to heat, and moisture in the vacuum chamber 10 can be efficiently removed without excessively increasing the discharge energy of the plasma discharge.

処理装置1は、処理時に真空チャンバ10を冷却する冷却機構30を更に備え、真空チャンバ10は、内壁面10kを覆う防着板35を有し、冷却機構30は、防着板35を冷却してよい。この場合、防着板35は、真空チャンバ10の内壁面10kを覆うことで、内壁面10kに直接、粒子Mbなどの物質が付着することを抑制できる。このような防着板35は処理時に高温になり易いが、冷却機構30が当該防着板35を冷却することで、高温になることによる塑性変形や溶融を抑制することができる。 The processing apparatus 1 further includes a cooling mechanism 30 that cools the vacuum chamber 10 during processing. The vacuum chamber 10 has an adhesion prevention plate 35 that covers the inner wall surface 10k, and the cooling mechanism 30 may cool the adhesion prevention plate 35. In this case, the adhesion prevention plate 35 covers the inner wall surface 10k of the vacuum chamber 10, thereby preventing substances such as particles Mb from adhering directly to the inner wall surface 10k. Such an adhesion prevention plate 35 is prone to becoming hot during processing, but by cooling the adhesion prevention plate 35 with the cooling mechanism 30, plastic deformation and melting due to the high temperature can be suppressed.

プラズマ生成部18は、圧力勾配型のプラズマガン7を有してよい。この場合、プラズマ放電による加熱が行い易くなる。 The plasma generating unit 18 may have a pressure gradient type plasma gun 7. In this case, heating by plasma discharge becomes easier.

処理は、成膜材料Maの粒子Mbを基板11に付着させて膜を形成する成膜処理であってよい。プラズマ生成部18が真空チャンバ10内の水分を除去することで、高い真空度にて成膜処理を行うことができるようになるため、基板11に形成される膜の膜質を向上することができる。 The process may be a film formation process in which particles Mb of a film formation material Ma are attached to the substrate 11 to form a film. The plasma generating unit 18 removes moisture from within the vacuum chamber 10, allowing the film formation process to be performed at a high degree of vacuum, thereby improving the quality of the film formed on the substrate 11.

処理装置1は、成膜材料Maを保持位置にて保持する主ハース17と、主ハース17を囲むように設けられる輪ハース6と、を更に備え、プラズマ生成部18は、輪ハース6との間で放電して加熱を行ってよい。この場合、主ハース17において成膜材料Maを退避しなくとも、水分を除去するときに成膜材料MaがプラズマPによって昇華されることを抑制できる。 The processing apparatus 1 further includes a main hearth 17 that holds the film-forming material Ma at a holding position, and a ring hearth 6 that is arranged to surround the main hearth 17, and the plasma generating unit 18 may perform heating by discharging between the ring hearth 6. In this case, even if the film-forming material Ma is not evacuated from the main hearth 17, the film-forming material Ma can be prevented from being sublimated by the plasma P when moisture is removed.

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。 The present invention is not limited to the above-described embodiments.

上述の実施形態では、輪ハース6が設けられていたが、図3に示すように、当該輪ハース6は省略されてもよい。この場合、処理装置1は、成膜材料Maを充填部17aの先端の保持位置にて保持する主ハース17と、保持位置から成膜材料Maを退避させる退避機構50と、を更に備えてよい。このとき、プラズマ生成部18は、退避機構50によって保持位置から成膜材料Maを退避させた状態にて、主ハース17との間で放電して加熱を行ってよい。退避機構50は、退避部51と、操作部52と、駆動部53と、を備える。退避部51は、充填部17aの下側において、成膜材料Maを退避位置にて貯めておく部分である。充填部17a及び退避部51は、互いに連通する貫通孔17cを有する。操作部52は、貫通孔17c内における成膜材料Maの位置を操作する部分である。操作部52は、下方から成膜材料Maを操作するように伸縮するピン状の部材である。駆動部53は、操作部52を伸縮するための駆動力を付与する部分である。退避機構50は、水分を除去するときは、成膜材料Maを退避部51に退避させておく。退避機構50は、成膜処理を行うときは、成膜材料Maを充填部17aの先端に移動させる。 In the above embodiment, the annular hearth 6 is provided, but as shown in FIG. 3, the annular hearth 6 may be omitted. In this case, the processing apparatus 1 may further include a main hearth 17 that holds the film-forming material Ma at a holding position at the tip of the filling section 17a, and an evacuation mechanism 50 that evacuates the film-forming material Ma from the holding position. At this time, the plasma generating section 18 may discharge between the main hearth 17 and the film-forming material Ma to heat it in a state in which the film-forming material Ma is evacuated from the holding position by the evacuation mechanism 50. The evacuation mechanism 50 includes an evacuation section 51, an operation section 52, and a drive section 53. The evacuation section 51 is a section that stores the film-forming material Ma at the evacuation position below the filling section 17a. The filling section 17a and the evacuation section 51 have a through hole 17c that communicates with each other. The operation section 52 is a section that operates the position of the film-forming material Ma in the through hole 17c. The operating unit 52 is a pin-shaped member that expands and contracts to operate the film-forming material Ma from below. The driving unit 53 is a part that applies a driving force to expand and contract the operating unit 52. When removing moisture, the retracting mechanism 50 retracts the film-forming material Ma to the retracting unit 51. When performing the film-forming process, the retracting mechanism 50 moves the film-forming material Ma to the tip of the filling unit 17a.

図3に示す構成によれば、水分を除去するときには、成膜材料Maが充填部17aの先端部から退避しているため、成膜材料MaがプラズマPによって昇華されることを抑制することができる。従って、水分を除去するときに、主ハース17から輪ハース6へプラズマPを逸らす必要が無くなるため、輪ハース6を省略することができる。 According to the configuration shown in FIG. 3, when moisture is removed, the film-forming material Ma is retracted from the tip of the filling section 17a, so that the film-forming material Ma can be prevented from being sublimated by the plasma P. Therefore, when moisture is removed, there is no need to divert the plasma P from the main hearth 17 to the annular hearth 6, so the annular hearth 6 can be omitted.

また、処理装置1は、成膜材料Maを充填部17aの先端の保持位置にて保持する主ハース17を更に備え、プラズマ生成部18は、成膜材料Maが昇華されない放電エネルギーにて、主ハースとの間で放電して、水分を除去するための加熱を行ってよい。この場合、水分を除去するときには、成膜材料Maがプラズマによって昇華されることを抑制することができる。従って、水分を除去するときに、主ハース17から輪ハース6へプラズマPを逸らす必要が無くなるため、輪ハース6及び退避機構50を省略することができる。 The processing apparatus 1 further includes a main hearth 17 that holds the film-forming material Ma at a holding position at the tip of the filling section 17a, and the plasma generating section 18 may discharge between the main hearth and the film-forming material Ma with discharge energy that does not sublimate the film-forming material Ma, and perform heating to remove moisture. In this case, when removing moisture, the film-forming material Ma can be prevented from being sublimated by the plasma. Therefore, since there is no need to divert the plasma P from the main hearth 17 to the annular hearth 6 when removing moisture, the annular hearth 6 and the evacuation mechanism 50 can be omitted.

また、処理装置1は、上述のような成膜装置100に限定されない。例えば、図4に示すように、処理装置1として、負イオン照射装置200が採用されてもよい。このとき、処理として、真空チャンバ10内で生成した負イオンを基板11に照射する負イオン照射処理が行われる。図4に示すように、負イオン照射装置200は、プラズマ生成部18と、陽極201と、基板配置部202と、を備える。陽極201は、プラズマ生成部18と対向する側壁10iに設けられている。プラズマ生成部18は、陽極201との間でプラズマ放電を行う。基板配置部202は、成膜がなされた基板11を配置する部分である。基板配置部202は、底面壁10jに設けられている。また、側壁10h,10iに対して、冷却機構30及び防着板35が設けられる。なお、防着板35は省略されてもよい。この場合、冷却機構30は、真空チャンバ10の各壁部に対して設けられて、それらの壁部を冷却してよい。 The processing apparatus 1 is not limited to the film forming apparatus 100 as described above. For example, as shown in FIG. 4, a negative ion irradiation apparatus 200 may be adopted as the processing apparatus 1. At this time, a negative ion irradiation process is performed in which the negative ions generated in the vacuum chamber 10 are irradiated onto the substrate 11. As shown in FIG. 4, the negative ion irradiation apparatus 200 includes a plasma generating unit 18, an anode 201, and a substrate placement unit 202. The anode 201 is provided on the side wall 10i facing the plasma generating unit 18. The plasma generating unit 18 performs plasma discharge between the anode 201 and the plasma generating unit 18. The substrate placement unit 202 is a portion for placing the substrate 11 on which a film has been formed. The substrate placement unit 202 is provided on the bottom wall 10j. In addition, a cooling mechanism 30 and an adhesion prevention plate 35 are provided for the side walls 10h and 10i. The adhesion prevention plate 35 may be omitted. In this case, the cooling mechanism 30 may be provided for each wall of the vacuum chamber 10 to cool those walls.

以上より、真空チャンバ10内ではプラズマPによって負イオンが生成され、当該負イオンが基板11の膜に対して照射される。また、プラズマ生成部18は、陽極201との間でプラズマ放電を行うことで、プラズマ放電による輻射熱によって、真空チャンバ10内の水分を除去するように加熱を行う。プラズマ生成部18が真空チャンバ10内の水分を除去することで、高い真空度にて負イオン照射処理を行うことができるようになるため、負イオン照射の効率を向上することができる。その結果、負イオンが照射される基板11の膜の膜質を向上することができる。 As a result, negative ions are generated by the plasma P in the vacuum chamber 10, and the negative ions are irradiated onto the film on the substrate 11. The plasma generating unit 18 also performs plasma discharge with the anode 201, and heats the vacuum chamber 10 by radiant heat from the plasma discharge to remove moisture. By the plasma generating unit 18 removing moisture from the vacuum chamber 10, it becomes possible to perform the negative ion irradiation process at a high degree of vacuum, and the efficiency of negative ion irradiation can be improved. As a result, the quality of the film on the substrate 11 irradiated with negative ions can be improved.

なお、上述の実施形態及び変形例では、防着板35が設けられていたが、省略されてもよい。また冷却機構30も省略されてもよい。また、プラズマ生成部18として圧力勾配型のプラズマガン7が採用されていたが、プラズマを生成することができる機構であれば特に限定されない。 In the above-described embodiment and modified example, the adhesion prevention plate 35 is provided, but it may be omitted. The cooling mechanism 30 may also be omitted. In addition, a pressure gradient type plasma gun 7 is used as the plasma generating unit 18, but there is no particular limitation as long as it is a mechanism that can generate plasma.

なお、プラズマを用いた成膜方法は上述の実施形態に限定されるものではなく、例えば、ECRプラズマCVD、誘導結合型プラズマCVD、表面波プラズマCVD、及びヘリコン波プラズマCVDなどのプラズマCVDなどの成膜装置が採用されてもよい。 The film formation method using plasma is not limited to the above-mentioned embodiment, and a film formation device such as a plasma CVD such as ECR plasma CVD, inductively coupled plasma CVD, surface wave plasma CVD, and helicon wave plasma CVD may be used.

1…処理装置、6…輪ハース(補助陽極)、7…プラズマガン、10…真空チャンバ(チャンバ)、11…基板(対象物)、18…プラズマ生成部、17…主ハース(陽極)、30…冷却機構、35…防着板、Ma…成膜材料、Mb…粒子。 1... Processing device, 6... Ring hearth (auxiliary anode), 7... Plasma gun, 10... Vacuum chamber (chamber), 11... Substrate (object), 18... Plasma generation section, 17... Main hearth (anode), 30... Cooling mechanism, 35... Adhesion protection plate, Ma... Film forming material, Mb... Particles.

Claims (9)

対象物に対して所定の処理を行う処理装置であって、
前記対象物を収納し、内部で前記処理を行うためのチャンバと、
前記チャンバ内でプラズマを生成するプラズマ生成部と、を備え、
前記プラズマ生成部は、プラズマ生成による輻射熱によって、前記チャンバ内の水分を除去するように加熱を行い、
前記処理時に前記チャンバを冷却する冷却機構を更に備え、
前記冷却機構は、前記プラズマ生成部が前記加熱を行っている時に、冷却を停止する、処理装置。
A processing device that performs a predetermined process on an object,
a chamber for containing the object and for carrying out the processing therein;
a plasma generating unit that generates plasma in the chamber,
the plasma generating unit performs heating so as to remove moisture in the chamber by radiant heat generated by plasma generation;
a cooling mechanism for cooling the chamber during the processing;
The cooling mechanism stops cooling when the plasma generating unit is performing the heating .
前記プラズマ生成部は、水分を除去するための専用の運転モードに基づいて、プラズマを生成する、請求項1に記載の処理装置。 The processing device according to claim 1, wherein the plasma generating unit generates plasma based on an operation mode dedicated to removing moisture. 前記処理時に前記チャンバを冷却する冷却機構を更に備え、
前記チャンバは、内壁面を覆う防着板を有し、
前記冷却機構は、前記防着板を冷却する、請求項1又は2に記載の処理装置。
a cooling mechanism for cooling the chamber during the processing;
The chamber has an adhesion prevention plate covering an inner wall surface,
The processing apparatus according to claim 1 , wherein the cooling mechanism cools the adhesion prevention plate.
前記プラズマ生成部は、圧力勾配型のプラズマガンを有する、請求項1~の何れか一項に記載の処理装置。 The processing apparatus according to claim 1 , wherein the plasma generating unit has a pressure gradient type plasma gun. 前記処理は、成膜材料の粒子を前記対象物に付着させて膜を形成する成膜処理である、請求項1~の何れか一項に記載の処理装置。 5. The processing apparatus according to claim 1 , wherein the processing is a film forming process for forming a film by adhering particles of a film forming material to the object. 前記成膜材料を保持位置にて保持する陽極と、
前記保持位置から前記成膜材料を退避させる退避機構と、を更に備え、
前記プラズマ生成部は、前記退避機構によって前記保持位置から前記成膜材料を退避させた状態にて、前記陽極との間でプラズマ生成して前記加熱を行う、請求項に記載の処理装置。
an anode that holds the film forming material at a holding position;
a retraction mechanism for retracting the film forming material from the holding position,
The processing apparatus according to claim 5 , wherein the plasma generating unit generates plasma between the anode and the film forming material to perform the heating in a state in which the film forming material is retracted from the holding position by the retraction mechanism.
前記成膜材料を保持位置にて保持する陽極を更に備え、
前記プラズマ生成部は、前記成膜材料が昇華されない生成エネルギーにて、前記陽極との間でプラズマ生成して前記加熱を行う、請求項に記載の処理装置。
The film forming apparatus further includes an anode that holds the film forming material at a holding position,
The processing apparatus according to claim 5 , wherein the plasma generating unit performs the heating by generating plasma between the anode and the film forming material with generation energy that does not sublimate the film forming material.
前記成膜材料を保持位置にて保持する陽極と、
前記陽極を囲むように設けられる補助陽極と、を更に備え、
前記プラズマ生成部は、前記補助陽極との間でプラズマ生成して前記加熱を行う、請求項に記載の処理装置。
an anode that holds the film forming material at a holding position;
An auxiliary anode provided so as to surround the anode,
The processing apparatus according to claim 5 , wherein the plasma generating unit generates plasma between the auxiliary anode and the processing apparatus to perform the heating.
対象物に対して所定の処理を行う処理装置であって、
前記対象物を収納し、内部で前記処理を行うためのチャンバと、
前記チャンバ内でプラズマを生成するプラズマ生成部と、を備え、
前記プラズマ生成部は、プラズマ生成による輻射熱によって、前記チャンバ内の水分を除去するように加熱を行い、
前記処理は、前記チャンバ内で生成した負イオンを前記対象物に照射する負イオン照射処理である、処理装置。
A processing device that performs a predetermined process on an object,
a chamber for containing the object and for carrying out the processing therein;
a plasma generating unit that generates plasma in the chamber,
the plasma generating unit performs heating so as to remove moisture in the chamber by radiant heat generated by plasma generation;
The processing apparatus, wherein the processing is a negative ion irradiation processing in which the object is irradiated with negative ions generated in the chamber.
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