JP7633817B2 - 処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、処理装置に関する。

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。

特開２０１６－１４１８５６号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。 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。 負イオン照射装置を記載した拡大概略断面図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

Claims (9)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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１～３の何れか一項に記載の処理装置。
5. 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１～４の何れか一項に記載の処理装置。
6. 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５に記載の処理装置。
7. 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５に記載の処理装置。
8. 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５に記載の処理装置。
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。
   

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