[发明专利]等离子体处理装置和方法、及用该方法处理后的被处理体

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过将作为处理对象的被处理体包含在真空系统的局部中、并将等离子体引导到该被处理体的内部来对被处理体的内表面进行成膜处理的等离子体处理装置。 

背景技术

以往提出有使用等离子体在环状构件的内部进行成膜等处理的装置。例如如下处理方法：在真空容器内，在将筒状的被加工材料和棒状的靶配置成同心状的装置中，利用通过E CR(Electron Cyclotron Resonance，电子回旋共振)共振在真空容器的端部点火的等离子体，在施加有负偏压的靶的表面形成等离子体衬层，利用由该等离子体衬层产生的等离子体粒子使靶飞散(溅射)，从而对被加工材料进行成膜(例如，参照专利文献1)。 

另外，还公开了使用空心阴极(hollow cathode)产生的等离子体对配管的内壁面进行成膜的处理方法(例如、参照专利文献2)。 

专利文献1：日本特开2004-47207号公报 

专利文献2：美国专利第7300684号公报 

但是，近年来为了提高半导体制造装置等的配管等的耐腐蚀性，提出了在配管内表面形成耐腐蚀性高的保护膜。由于在半导体制造工序中有时利用反应性高的气体、对人体有害的气体，因此今后可能增大对在内表面形成有耐腐蚀性高的保护膜的配管等的需要。 

但是，在以往的处理方法中，由于在真空容器内对筒状的 被加工材料进行成膜，因此有被加工材料的长度受到真空容器的长度的制约，难以对具有可用于配管等中的那样足够长度的筒状构件进行成膜的问题。 

另外，由于将筒状构件收容在真空容器内而进行成膜，因此不只是对筒状构件的内周面、甚至对外周面也进行成膜，难以在配管等中只对内周面进行较佳的保护膜处理。 

另外，由于使用了空心阴极产生的等离子体的成膜方法所需的施加电压较高，因此有等离子体的密度在轴向上非线性较大地不均匀的问题。 

例如，由于在远离阳极(anode)的长宽比大的细管那样的被处理体的中央部分中的等离子体密度降低，因此难以对整个被处理体进行均匀的处理。 

发明内容

因此，本发明的目的在于提供能够只对配管等具有足够长的环状构件、具有复杂的内部形状的构件的内表面进行成膜处理的等离子体处理装置、等离子体处理方法、以及用该方法处理后的被处理体。 

本发明的一个方面的等离子体处理装置包括：电磁波产生源，其用于产生电磁波；电介质制的真空容器，当该真空容器的内部被施加电场并被施加电压时，在真空容器的内表面上产生表面波，上述表面波在该真空容器的内部空间内对等离子体点火；电磁波引导部，其用于将上述电磁波引导到上述真空容器的非覆盖部；导电管，其配置在上述真空容器的长度方向的局部处的外周部上，在该导电管与上述电磁波引导部之间因上述电磁波产生上述电场；气体供给部件，其用于将处理气体供给到被处理体的内部空间中，该被处理体与上述真空容器相连 接；排气部件，其用于对上述被处理体的内部空间进行排气；电压施加部件，其与上述被处理体相连接，对上述被处理体施加规定电压；该等离子体处理装置利用被引导到施加有上述规定电压的上述被处理体的内部空间中的电磁波激励等离子体来处理上述被处理体的内壁面。 

另外，电压施加部件也可以与上述被处理体的外部相连接。 

另外，也可以利用由上述电压施加部件施加的上述规定电压在上述被处理体的内部空间形成衬层，使用被上述衬层引导到上述被处理体的内部空间中的电磁波激励等离子体来处理上述被处理体的内壁面。 

另外，上述真空容器也可以是电介质制的真空管，上述电磁波引导部与上述导电管的外周分离地配置，将上述电磁波经过上述电磁波引导部与上述导电管之间的空间引导到上述非覆盖部。 

另外，还可以包括将上述电磁波自上述电磁波产生源引导到上述电磁波引导部中的波导管，上述真空管自上述波导管的内部朝向外部沿与上述电磁波的来向正交的方向延伸，在上述波导管内被上述导电管覆盖，上述电磁波引导部具有自上述波导管的侧壁部向上述真空管的延伸方向突出的突出部，上述真空管具有在上述突出部内未被上述导电管覆盖的上述非覆盖部，在上述真空管的上述非覆盖部的内部空间中施加有产生于上述导电管与上述电磁波引导部之间的电场。