プラズマ処理装置のアンテナ構造
【課題】給電側電極棒と接地側電極棒とを通電可能に接続する接続部材の取り付け容易性を向上させるプラズマ処理装置のアンテナ構造の提供。
【解決手段】交流電源の給電側に接続され、真空チャンバに設けられた処理室内で軸心を鉛直方向に沿わせて垂下支持される給電側電極棒５１と、交流電源の接地側に接続され、給電側電極棒５１に対向して処理室内で垂下支持される接地側電極棒５２と、両電極棒５１、５２の先端を通電可能に接続する接続部材５３と、を備える。給電側電極棒５１および接地側電極棒５２は、先端を軸心に対して１８０度湾曲させた懸架部を有し、給電側電極棒５１の懸架部と接地側電極棒５２の懸架部とに接続部材５３が自重によって懸架可能な構成とする。
【解決手段】交流電源の給電側に接続され、真空チャンバに設けられた処理室内で軸心を鉛直方向に沿わせて垂下支持される給電側電極棒５１と、交流電源の接地側に接続され、給電側電極棒５１に対向して処理室内で垂下支持される接地側電極棒５２と、両電極棒５１、５２の先端を通電可能に接続する接続部材５３と、を備える。給電側電極棒５１および接地側電極棒５２は、先端を軸心に対して１８０度湾曲させた懸架部を有し、給電側電極棒５１の懸架部と接地側電極棒５２の懸架部とに接続部材５３が自重によって懸架可能な構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空チャンバ内でプラズマを発生させて処理対象の被処理面に薄膜を生成したり、エッチングを行ったりするプラズマ処理装置のアンテナ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１、２に示されるプラズマ処理装置（プラズマＣＶＤ装置）が知られている。これらのプラズマ処理装置は、真空状態に減圧可能な処理室を有する真空チャンバを備えており、この真空チャンバの天井部に、高周波電源に電気的に接続された複数のコネクタが配設されている。また、処理室内には、複数本の電極棒を有するアレイアンテナユニットが設けられており、このアレイアンテナユニットの電極棒が、複数のコネクタそれぞれに接続された状態で処理室内において垂下支持されている。
【０００３】
そして、真空状態に減圧された処理室内に、処理対象である基板を保持する基板搬送用の台車を搬送するとともに、当該基板をアレイアンテナユニットに対向させた状態で、真空チャンバ内に反応ガスを供給しつつ、電極棒に高周波電力を供給する。これにより、真空雰囲気中にプラズマが発生するとともに、プラズマによって分解された反応ガスの成分が基板の表面に付着し、非結晶シリコン膜または微結晶シリコン膜などの薄膜が基板表面に生成されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２６２５４１号公報
【特許文献２】特開２００３−１０９７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のプラズマ処理装置においては、高周波電源の給電側に接続される給電側電極棒と、接地側に接続される接地側電極棒とが、それぞれの先端において接続部材によって通電可能に接続されている。このとき、接続部材は、一端を給電側電極棒の先端に取り付け、他端を接地側電極棒の先端に取り付けなければならず、特に、多数の電極棒を有するプラズマ処理装置においては、接続部材の取り付け作業が煩雑となってしまう。
【０００６】
本発明は、給電側電極棒と接地側電極棒とを通電可能に接続する接続部材の取り付け容易性を向上することができるプラズマ処理装置のアンテナ構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のプラズマ処理装置のアンテナ構造は、交流電源の給電側に接続され、真空チャンバに設けられた処理室内で軸心を鉛直方向に沿わせて垂下支持される給電側電極棒と、交流電源の接地側に接続され、給電側電極棒に対向して処理室内で垂下支持される接地側電極棒と、給電側電極棒および接地側電極棒の先端を通電可能に接続する接続部材と、を備え、交流電源からの電力供給によって両電極棒の周囲にプラズマを発生させるプラズマ処理装置のアンテナ構造であって、給電側電極棒および接地側電極棒は、当該両電極棒の先端を軸心に対して９０度以上屈曲もしくは湾曲させて構成される懸架部を有し、接続部材は、給電側電極棒の懸架部と接地側電極棒の懸架部とに自重によって懸架されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のプラズマ処理装置のアンテナ構造は、懸架部が、給電側電極棒および接地側電極棒の先端を、当該両電極棒の対向方向に直交する方向に屈曲もしくは湾曲させて構成されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のプラズマ処理装置のアンテナ構造は、接続部材に、給電側電極棒および接地側電極棒の先端を挿通可能な挿通孔が形成されており、挿通孔に両電極棒の先端が挿通されて懸架部に掛止されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のプラズマ処理装置のアンテナ構造は、給電側電極棒と接地側電極棒とを絶縁状態を維持して連結する連結部材を備え、給電側電極棒および接地側電極棒の先端は湾曲形成され、連結部材は、両電極棒の先端を挿通可能な貫通孔を有していることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のプラズマ処理装置のアンテナ構造は、連結部材に、貫通孔の中心と挿通孔の中心とが一致する位置に接続部材を載置可能に支持する支持溝が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のプラズマ処理装置のアンテナ構造は、給電側電極棒および接地側電極棒は、懸架部の直径が、当該懸架部よりも基端側の直径に比べて小径に構成され、接続部材の挿通孔の内径は、両電極棒における懸架部の少なくとも先端の直径よりも大径であって、かつ、両電極棒における懸架部よりも基端側の直径に比べて小径に構成され、連結部材の貫通孔の内径は、両電極棒における懸架部よりも基端側の直径に比べて大径に構成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のプラズマ処理装置のアンテナ構造は、給電側電極棒および接地側電極棒の先端は１８０度湾曲してなり、両電極棒における懸架部の直径は、先端に向かうにしたがって徐々に小径になるとともに、当該懸架部の直径が挿通孔の内径と一致する位置に接続部材が懸架されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、給電側電極棒と接地側電極棒とを通電可能に接続する接続部材の取り付け容易性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】真空チャンバの正面側を示す斜視図である。
【図２】真空チャンバの背面側を示す斜視図である。
【図３】真空チャンバの正面側の断面を模式的に示す図である。
【図４】アレイアンテナユニットの斜視図である。
【図５】アレイアンテナユニットが掛止された状態の真空チャンバの正面側断面図である。
【図６】アレイアンテナユニットが掛止された状態の真空チャンバの右側面図である。
【図７】（ａ）は、図４のＶＩＩ（ａ）−ＶＩＩ（ａ）線断面図、（ｂ）は、図４のＶＩＩ（ｂ）−ＶＩＩ（ｂ）線断面図である。
【図８】図４の部分拡大図であり、誘導結合型電極の下部を示している。
【図９】（ａ）は接続部材の上面図、（ｂ）は接続部材の正面側の側面図である。
【図１０】連結部材の構成を示す図である。
【図１１】連結部材に接続部材が支持された状態を示す図である。
【図１２】接続部材と連結部材とを、第１電極棒および第２電極棒に一括して取り付ける際の手順を説明する図である。
【図１３】変形例の接続部材を示す図である。
【図１４】他の変形例の接続部材を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１７】
本実施形態のプラズマ処理装置は、処理対象の被処理面に薄膜を生成するプラズマＣＶＤ装置や、処理対象の被処理面をエッチング加工するプラズマエッチング装置として用いることが可能である。
【００１８】
まず、図１〜図３を用いて、本実施形態のプラズマＣＶＤ装置の真空チャンバの構造について説明する。図１は、真空チャンバの正面側を示す斜視図、図２は、真空チャンバの背面側を示す斜視図である。
【００１９】
図１および図２に示すように、真空チャンバ１は、筐体２を備えて構成されている。この筐体２は、図中ｙ方向に対面配置された天井部２ａおよび底面部２ｂと、図中ｘ方向に対面配置された右側面部２ｃおよび左側面部２ｄと、図中ｚ方向に対面配置された正面部２ｅおよび背面部２ｆと、を備えている。以下では、天井部２ａ側を真空チャンバ１の上方または上面とし、右側面部２ｃ側を真空チャンバ１の右方または右側面とし、左側面部２ｄ側を真空チャンバ１の左方または左側面として説明する。
【００２０】
正面部２ｅおよび背面部２ｆには、それぞれフロント開口部３およびリヤ開口部４が形成されており、これらフロント開口部３およびリヤ開口部４を開閉するフロント開閉扉５およびリヤ開閉扉６がそれぞれ設けられている。また、右側面部２ｃにも右開口部７が形成されており、この右開口部７を開閉する開閉扉８が設けられている。さらに、左側面部２ｄにも左開口部９が形成されているが、この左開口部９は、不図示の搬送チャンバに接続可能となっている。この左開口部９には、真空チャンバ１と搬送チャンバとを真空状態を維持したまま連通したり、あるいはその連通を遮断したりする不図示のゲートバルブが設けられている。そして、このゲートバルブを閉じるとともに、フロント開閉扉５、リヤ開閉扉６および開閉扉８を閉じることにより、筐体２の内部に、外部から完全に密閉された処理室１０が形成されることとなる。
【００２１】
また、天井部２ａには、３列のコネクタ群１１ａ、１１ｂ、１１ｃが設けられている。これらコネクタ群１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、複数のコネクタが図中ｘ方向に沿って直列配置されたものであり、図中ｚ方向に所定の間隔を維持して設けられている。
【００２２】
図３は、真空チャンバ１の正面側の断面を模式的に示す図である。この図に示すように、コネクタ群１１ａは、高周波電力を供給する高周波電源１２の供給側（非接地側）に電気的に接続された第１天井側コネクタ１３と、高周波電源１２の接地側に電気的に接続された第２天井側コネクタ１４とが、所定の間隔を維持して交互に設けられている。これら第１天井側コネクタ１３および第２天井側コネクタ１４は、その接続部が鉛直方向下方（底面部２ｂ側）に向けられており、後述するアレイアンテナユニットの電極棒が、鉛直方向下方から上方に向かって接続可能なように配置されている。
【００２３】
また、第２天井側コネクタ１４にはガス供給源１５が接続されており、このガス供給源１５から供給される材料ガスが、第２天井側コネクタ１４に接続されたアレイアンテナユニットの電極棒から処理室１０内に噴出可能となっている。なお、ここではコネクタ群１１ａについて説明したが、コネクタ群１１ｂ、１１ｃも上記と同様の構成となっている。さらに、筐体２の天井部２ａには真空ポンプ１６が接続されており、処理室１０を密閉した状態で真空ポンプ１６を駆動することにより、真空チャンバ１内が真空状態に減圧可能となっている。
【００２４】
なお、図中符号１７は、処理対象である基板Ｗ等が支持された搬送台車を、搬送チャンバから処理室１０内に搬入したり、処理室１０から搬送チャンバに搬出したりする際にガイドとして機能するガイドレールである。このガイドレール１７は、筐体２の底面部２ｂにおいて、右側面部２ｃから左側面部２ｄまで図中ｘ方向に沿って延在している。
【００２５】
図４は、アレイアンテナユニット３０の斜視図である。この図に示すように、アレイアンテナユニット３０は、アンテナ支持部材３１を備えており、このアンテナ支持部材３１に複数本の誘導結合型電極５０が支持されている。この誘導結合型電極５０は、第１電極棒５１（給電側電極棒）と第２電極棒５２（接地側電極棒）とが、その先端において接続部材５３によって電気的に接続されたアンテナ素子であり、アンテナ支持部材３１の長手方向に沿って複数本支持されている。具体的には、両電極棒５１、５２は、その軸心に直交する方向に所定の間隔を維持して交互に直列配置された状態で、その上端部がアンテナ支持部材３１に支持されている。
【００２６】
図５は、アレイアンテナユニット３０が掛止された状態の真空チャンバ１の正面側断面図であり、図６は、アレイアンテナユニット３０が掛止された状態の真空チャンバ１の右側面図である。これらの図に示すように、アンテナ支持部材３１は、ボルト等の不図示の掛止手段によって真空チャンバ１の天井部２ａに掛止される。このようにしてアレイアンテナユニット３０が処理室１０内に掛止された状態では、第１電極棒５１が天井部２ａに設けられた第１天井側コネクタ１３に接続され、第２電極棒５２が第２天井側コネクタ１４に接続されており、両電極棒５１、５２は、それらの軸心を鉛直方向に沿わせた状態で、天井部２ａに垂下支持されることとなる。以下に、アレイアンテナユニット３０の構造について詳細に説明する。
【００２７】
図７（ａ）は、図４のＶＩＩ（ａ）−ＶＩＩ（ａ）線断面図であり、図７（ｂ）は、図４のＶＩＩ（ｂ）−ＶＩＩ（ｂ）線断面図である。これらの図に示すように、アンテナ支持部材３１は、断面Ｕ字形の部材によって構成されており、その開口を鉛直方向下方に臨ませている。このアンテナ支持部材３１は、図７（ｂ）からも明らかなように、その幅方向中央にアンテナ支持孔３２が形成されている。このアンテナ支持孔３２は、アンテナ支持部材３１の長手方向に沿って形成される長孔形状をなしており、このアンテナ支持孔３２に、第１電極棒５１および第２電極棒５２が交互に垂下支持されている。
【００２８】
より詳細に説明すると、第１電極棒５１の上端部には、真空チャンバ１の天井部２ａに設けられた第１天井側コネクタ１３に接続可能な第１アンテナ側コネクタ５４が固定されている。また、第２電極棒５２の上端部には、真空チャンバ１の天井部２ａに設けられた第２天井側コネクタ１４に接続可能な第２アンテナ側コネクタ５５が固定されている。
【００２９】
第１アンテナ側コネクタ５４は、円筒状の本体５４ａを備えており、この本体５４ａの底面部５４ｂに、第１電極棒５１が貫通した状態で固定されている。また、本体５４ａの開口側には、当該本体５４ａよりも大径のフランジ部５４ｃが設けられている。このフランジ部５４ｃは、アンテナ支持部材３１に形成されたアンテナ支持孔３２の幅よりも大径となる寸法関係を維持している。したがって、アンテナ支持孔３２の上方から第１アンテナ側コネクタ５４を挿入すると、本体５４ａがアンテナ支持孔３２を挿通するとともに、フランジ部５４ｃがアンテナ支持部材３１の上面に接触して掛止され、これによって第１電極棒５１がアンテナ支持部材３１に垂下支持されることとなる。
【００３０】
なお、ここでは第１アンテナ側コネクタ５４について説明したが、第２アンテナ側コネクタ５５の構成も上記第１アンテナ側コネクタ５４と同様である。つまり、第２アンテナ側コネクタ５５は、本体５５ａと、底面部５５ｂと、フランジ部５５ｃと、を備えており、底面部５５ｂに第２電極棒５２が貫通した状態で固定されている。そして、フランジ部５５ｃがアンテナ支持部材３１の上面に接触して掛止されることにより、第２電極棒５２がアンテナ支持部材３１に垂下支持されることとなる。
【００３１】
また、図７（ａ）に示すように、各第１電極棒５１は、その外周にセラミックスまたは樹脂などの誘電体からなる外筒５６を備えている。一方、各第２電極棒５２は円筒形状をなしており、その軸心に沿って延在するガス供給路５２ａが内部に形成されている。また、各第２電極棒５２は、ガス供給路５２ａに垂直に連通する噴出孔５２ｂを備えている。この第２電極棒５２は、上述したように、アレイアンテナユニット３０が真空チャンバ１内に掛止されたときに、第２天井側コネクタ１４に接続されて、上記したガス供給源１５とガス供給路５２ａとが連通する関係をなしている。したがって、アレイアンテナユニット３０が真空チャンバ１（処理室１０）内に掛止された状態で、ガス供給源１５から材料ガスが供給されることにより、噴出孔５２ｂから真空チャンバ１の処理室１０に向けて材料ガスが噴出することとなる。
【００３２】
なお、アンテナ支持部材３１の上面には、両アンテナ側コネクタ５４、５５を被覆する断面Ｕ字形のカバー部材３３が固定されている。このカバー部材３３には、両アンテナ側コネクタ５４、５５の本体５４ａ、５５ａに一致する円形の孔３３ａが複数設けられている。これにより、各アンテナ側コネクタ５４、５５の本体５４ａ、５５ａの開口、すなわち、両電極棒５１、５２の上端は、カバー部材３３の孔３３ａを介して上方に臨むこととなる。
【００３３】
図８は、図４の部分拡大図であり、誘導結合型電極５０の下部を示している。この図に示すように、第１電極棒５１および第２電極棒５２は、これら両電極棒５１、５２の対向方向（図中ｘ方向）に直交する方向（図中ｚ方向）に先端近傍を１８０度湾曲させて、先端を鉛直上方に臨ませる釣り針状に構成されている。より詳細には、両電極棒５１、５２は、第１アンテナ側コネクタ５４、第２天井側コネクタ５５が固定される基端部から、当該両電極棒５１、５２の軸心上に延在する直線部５１ｃ、５２ｃと、この直線部５１ｃ、５２ｃから１８０度湾曲する湾曲部５１ｄ、５２ｄと、この湾曲部５１ｄ、５２ｄに連続するとともに、先端に向かうにしたがって徐々に小径となる先細り形状の懸架部５１ｅ、５２ｅと、を備えている。このとき、懸架部５１ｅ、５２ｅは、直線部５１ｃ、５２ｃに対して図中ｚ方向に離間するとともに平行状態を維持している。なお、詳しい説明は省略するが、両電極棒５１、５２は、外面全体が絶縁材料によって被覆されているが、少なくとも懸架部５１ｅ、５２ｅにおいては導電性の本体が表面に露出している。
【００３４】
そして、隣接する第１電極棒５１および第２電極棒５２においては、その懸架部５１ｅ、５２ｅに接続部材５３が懸架されており、これによって、第１電極棒５１、第２電極棒５２、接続部材５３からなる誘導結合型電極５０が構成されている。また、本実施形態においては、複数本の第１電極棒５１および第２電極棒５２が図中ｘ方向に交互に一直線上に整列配置されているが、これら全ての電極棒５１、５２が、絶縁状態を維持して連結部材６０によって連結されている。基板Ｗにプラズマ処理を施す際には、処理室１０内が高温となることから、各電極棒５１、５２が歪んだり曲がったりして、隣接する電極棒５１、５２間の距離や、両電極棒５１、５２と基板Ｗとの距離にばらつきが生じ得る。そこで、各電極棒５１、５２の歪み等を防止するとともに、これら各電極棒５１、５２を一定位置に保持すべく、連結部材６０が設けられることとなる。以下に、接続部材５３および連結部材６０の構成について詳細に説明する。
【００３５】
図９（ａ）は接続部材５３の上面図、図９（ｂ）は接続部材５３の側面図である。接続部材５３は、アルミニウム等の導電性の部材によって構成される薄板部材であり、図示のように、上面部５３ａから下面部５３ｂまで貫通する挿通孔５３ｃが一対設けられている。この挿通孔５３ｃは、その内径が、第１電極棒５１の直線部５１ｃおよび第２電極棒５２の直線部５２ｃの直径よりも小径であって、かつ、第１電極棒５１の懸架部５１ｅおよび第２電極棒５２の懸架部５２ｅの先端部よりも大径となる寸法関係を維持している。したがって、一方の挿通孔５３ｃに第１電極棒５１の先端を挿通し、他方の挿通孔５３ｃに第２電極棒５２の先端を挿通させると、図８に示すように、接続部材５３は、その自重によって、懸架部５１ｅ、５２ｅのうち、挿通孔５３ｃの内径と一致する部分に掛止されることとなる。
【００３６】
図１０は、連結部材６０の構成を示す図である。連結部材６０は、ステンレス鋼等を材質とする断面矩形の棒状部材によって構成されている。連結部材６０の上面部６０ａには、上記の接続部材５３と同一形状をなす支持溝６１が複数形成されており、接続部材５３が、支持溝６１に嵌合した状態で連結部材６０上に載置可能となっている。また、この支持溝６１内には、上面部６０ａから底面部６０ｂまで貫通する貫通孔６０ｃが設けられている。この貫通孔６０ｃは、その内径を、第１電極棒５１の直線部５１ｃにおける直径、および、第２電極棒５２の直線部５２ｃにおける直径よりも僅かに大きくしており、両電極棒５１、５２を、先端から直線部５１ｃ、５２ｃまで挿通可能となっている。
【００３７】
図１１は、連結部材６０に接続部材５３が支持された状態を示す図である。図１１においては、連結部材６０と接続部材５３との識別を容易にするために、接続部材５３をグレーで示している。この図に示すように、接続部材５３が支持溝６１に嵌合して支持された状態では、接続部材５３の上面部５３ａと、連結部材６０の上面部６０ａとが面一となり、また、接続部材５３の挿通孔５３ｃの中心と、連結部材６０の中心とが一致する関係を維持している。このとき、図からも明らかなように、接続部材５３における挿通孔５３ｃの内径は、連結部材６０における貫通孔６０ｃの内径に比べて小さく形成されている。
【００３８】
図１２は、接続部材５３と連結部材６０とを、第１電極棒５１および第２電極棒５２に一括して取り付ける際の手順を説明する図である。接続部材５３および連結部材６０を第１電極棒５１および第２電極棒５２に取り付ける際には、まず、両電極棒５１、５２が鉛直方向に沿って垂下するように、アレイアンテナユニット３０を保持しておく。そして、連結部材６０の支持溝６１に接続部材５３を載置（嵌合）するとともに、接続部材５３を鉛直上方に臨ませた状態で、両電極棒５１、５２の先端に貫通孔６０ｃを一致させる（図１２（ａ））。
【００３９】
この状態から、両電極棒５１、５２の先端が貫通孔６０ｃに挿通するように、連結部材６０を鉛直下方に押し下げていく。すると、連結部材６０は、貫通孔６０ｃが両電極棒５１、５２にガイドされるように、懸架部５１ｅ、５２ｅ→湾曲部５１ｄ、５２ｄ→直線部５１ｃ、５２ｃと移動する。このとき、接続部材５３は、挿通孔５３ｃの内径が、懸架部５１ｅ、５２ｅにおける両電極棒５１、５２の直径と一致するところで、それ以上の移動を制限される（図１２（ｂ））。
【００４０】
一方、上記したとおり、連結部材６０の貫通孔６０ｃの内径は、両電極棒５１、５２の直径よりも大きく形成されている。したがって、連結部材６０は、図１２（ｂ）の位置から、さらに鉛直下方に移動することが可能となっている。そして、図１２（ｂ）の位置からさらに連結部材６０を鉛直下方に移動させると、接続部材５３が連結部材６０の支持溝６１から離脱するとともに、連結部材６０のみが、両電極棒５１、５２に沿って移動することとなる（図１２（ｃ））。この状態では、接続部材５３は、自重によって懸架部５１ｅ、５２ｅ間に懸架されることとなり、これによって、両電極棒５１、５２が接続部材５３によって通電可能に接続されることとなる。
【００４１】
そして、連結部材６０が、両電極棒５１、５２の直線部５１ｃ、５２ｃに到達したところで、当該連結部材６０を、ボルト等の不図示の固定手段によって両電極棒５１、５２に固定する（図１２（ｄ））。
【００４２】
以上のように、本実施形態によれば、連結部材６０を第１電極棒５１および第２電極棒５２に取り付ける過程で、両電極棒５１、５２の先端に接続部材５３が懸架されるので、接続部材５３の取り付け容易性が向上される。しかも、全ての接続部材５３が一括して取り付け可能であるため、両電極棒５１、５２が多数ある場合であっても、容易に、かつ、短時間で接続部材５３の取り付けを行うことができる。
【００４３】
なお、上記実施形態においては、接続部材５３を連結部材６０と一体的に取り付ける場合について説明したが、接続部材５３の取り付けを、連結部材６０の取り付けと独立して行うこととしてもよい。この場合、各電極棒５１、５２を連結する連結部材の構成は、例えば、従来周知の構成としてもよく、さらには、連結部材を設けないこととしてもよい。
【００４４】
また、例えば、図１３に示す変形例のように、複数個の接続部材５３を連結させることにより、接続部材５３に、第１電極棒５１と第２電極棒５２とを通電する機能に加えて、全ての電極棒５１、５２を連結して保持する機能を併せ持たせてもよい。この変形例によれば、各接続部材５３が絶縁材６５によって絶縁状態を維持した状態で、一直線上に複数個連結されている。このような構成とすれば、接続部材５３とは別に連結部材を設ける必要がなくなり、部品コストの低減と取り付け作業の一層の簡素化とを実現可能である。
【００４５】
また、上記実施形態および変形例においては、接続部材５３に設けられた挿通孔５３ｃに、第１電極棒５１および第２電極棒５２の先端を挿通させることによって、接続部材５３が両電極棒５１、５２間に懸架されることとしたが、例えば、図１４に示す他の変形例のように構成してもよい。ここでは、両電極棒５１、５２を通電可能に接続する接続部材７０が、第１電極棒５１の湾曲部５１ｄと、第２電極棒５２の湾曲部５２ｄとの上に載置されて懸架される構成となっている。
【００４６】
いずれにしても、両電極棒の先端に、軸心に対して９０度以上、屈曲もしくは湾曲するとともに、接続部材が自重によって両電極棒間に懸架可能な懸架部を有していれば、電極棒や接続部材の形状は特に限定されるものではない。また、上記実施形態においては、複数の誘導結合型電極５０を直列配置することとしたが、誘導結合型電極５０は、少なくとも１つ設けられていればよく、その数は特に限定されるものではない。
【００４７】
また、上記実施形態においては、両電極棒５１、５２が先端に向かうにしたがって徐々に小径になる形状としたが、懸架部５１ｅ、５２ｅの直径は、少なくとも先端側の一部が、接続部材５３の挿通孔５３ｃの内径よりも小さければよい。したがって、例えば、上記実施形態において、両電極棒５１、５２の直径を、先端から基端まで同径に構成するとともに、接続部材５３の挿通孔５３ｃを、両電極棒５１、５２の直径よりも大きくすることとしてもよい。この場合には、接続部材５３は、湾曲部５１ｄ、５２ｄにおいて自重によって垂下状態で掛止されることとなり、湾曲部５１ｄ、５２ｄが本発明の懸架部として機能することとなる。
【００４８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、真空チャンバ内でプラズマを発生させて処理対象の被処理面に薄膜を生成したり、エッチングを行ったりするプラズマ処理装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１ 真空チャンバ
１０ 処理室
１２ 高周波電源
５１ 第１電極棒
５１ｅ 懸架部
５２ 第２電極棒
５２ｅ 懸架部
５３ 接続部材
５３ｃ 挿通孔
６０ 連結部材
６０ｃ 貫通孔
６１ 支持溝
７０ 接続部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空チャンバ内でプラズマを発生させて処理対象の被処理面に薄膜を生成したり、エッチングを行ったりするプラズマ処理装置のアンテナ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１、２に示されるプラズマ処理装置（プラズマＣＶＤ装置）が知られている。これらのプラズマ処理装置は、真空状態に減圧可能な処理室を有する真空チャンバを備えており、この真空チャンバの天井部に、高周波電源に電気的に接続された複数のコネクタが配設されている。また、処理室内には、複数本の電極棒を有するアレイアンテナユニットが設けられており、このアレイアンテナユニットの電極棒が、複数のコネクタそれぞれに接続された状態で処理室内において垂下支持されている。
【０００３】
そして、真空状態に減圧された処理室内に、処理対象である基板を保持する基板搬送用の台車を搬送するとともに、当該基板をアレイアンテナユニットに対向させた状態で、真空チャンバ内に反応ガスを供給しつつ、電極棒に高周波電力を供給する。これにより、真空雰囲気中にプラズマが発生するとともに、プラズマによって分解された反応ガスの成分が基板の表面に付着し、非結晶シリコン膜または微結晶シリコン膜などの薄膜が基板表面に生成されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２６２５４１号公報
【特許文献２】特開２００３−１０９７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のプラズマ処理装置においては、高周波電源の給電側に接続される給電側電極棒と、接地側に接続される接地側電極棒とが、それぞれの先端において接続部材によって通電可能に接続されている。このとき、接続部材は、一端を給電側電極棒の先端に取り付け、他端を接地側電極棒の先端に取り付けなければならず、特に、多数の電極棒を有するプラズマ処理装置においては、接続部材の取り付け作業が煩雑となってしまう。
【０００６】
本発明は、給電側電極棒と接地側電極棒とを通電可能に接続する接続部材の取り付け容易性を向上することができるプラズマ処理装置のアンテナ構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のプラズマ処理装置のアンテナ構造は、交流電源の給電側に接続され、真空チャンバに設けられた処理室内で軸心を鉛直方向に沿わせて垂下支持される給電側電極棒と、交流電源の接地側に接続され、給電側電極棒に対向して処理室内で垂下支持される接地側電極棒と、給電側電極棒および接地側電極棒の先端を通電可能に接続する接続部材と、を備え、交流電源からの電力供給によって両電極棒の周囲にプラズマを発生させるプラズマ処理装置のアンテナ構造であって、給電側電極棒および接地側電極棒は、当該両電極棒の先端を軸心に対して９０度以上屈曲もしくは湾曲させて構成される懸架部を有し、接続部材は、給電側電極棒の懸架部と接地側電極棒の懸架部とに自重によって懸架されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のプラズマ処理装置のアンテナ構造は、懸架部が、給電側電極棒および接地側電極棒の先端を、当該両電極棒の対向方向に直交する方向に屈曲もしくは湾曲させて構成されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のプラズマ処理装置のアンテナ構造は、接続部材に、給電側電極棒および接地側電極棒の先端を挿通可能な挿通孔が形成されており、挿通孔に両電極棒の先端が挿通されて懸架部に掛止されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のプラズマ処理装置のアンテナ構造は、給電側電極棒と接地側電極棒とを絶縁状態を維持して連結する連結部材を備え、給電側電極棒および接地側電極棒の先端は湾曲形成され、連結部材は、両電極棒の先端を挿通可能な貫通孔を有していることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のプラズマ処理装置のアンテナ構造は、連結部材に、貫通孔の中心と挿通孔の中心とが一致する位置に接続部材を載置可能に支持する支持溝が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のプラズマ処理装置のアンテナ構造は、給電側電極棒および接地側電極棒は、懸架部の直径が、当該懸架部よりも基端側の直径に比べて小径に構成され、接続部材の挿通孔の内径は、両電極棒における懸架部の少なくとも先端の直径よりも大径であって、かつ、両電極棒における懸架部よりも基端側の直径に比べて小径に構成され、連結部材の貫通孔の内径は、両電極棒における懸架部よりも基端側の直径に比べて大径に構成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のプラズマ処理装置のアンテナ構造は、給電側電極棒および接地側電極棒の先端は１８０度湾曲してなり、両電極棒における懸架部の直径は、先端に向かうにしたがって徐々に小径になるとともに、当該懸架部の直径が挿通孔の内径と一致する位置に接続部材が懸架されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、給電側電極棒と接地側電極棒とを通電可能に接続する接続部材の取り付け容易性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】真空チャンバの正面側を示す斜視図である。
【図２】真空チャンバの背面側を示す斜視図である。
【図３】真空チャンバの正面側の断面を模式的に示す図である。
【図４】アレイアンテナユニットの斜視図である。
【図５】アレイアンテナユニットが掛止された状態の真空チャンバの正面側断面図である。
【図６】アレイアンテナユニットが掛止された状態の真空チャンバの右側面図である。
【図７】（ａ）は、図４のＶＩＩ（ａ）−ＶＩＩ（ａ）線断面図、（ｂ）は、図４のＶＩＩ（ｂ）−ＶＩＩ（ｂ）線断面図である。
【図８】図４の部分拡大図であり、誘導結合型電極の下部を示している。
【図９】（ａ）は接続部材の上面図、（ｂ）は接続部材の正面側の側面図である。
【図１０】連結部材の構成を示す図である。
【図１１】連結部材に接続部材が支持された状態を示す図である。
【図１２】接続部材と連結部材とを、第１電極棒および第２電極棒に一括して取り付ける際の手順を説明する図である。
【図１３】変形例の接続部材を示す図である。
【図１４】他の変形例の接続部材を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１７】
本実施形態のプラズマ処理装置は、処理対象の被処理面に薄膜を生成するプラズマＣＶＤ装置や、処理対象の被処理面をエッチング加工するプラズマエッチング装置として用いることが可能である。
【００１８】
まず、図１〜図３を用いて、本実施形態のプラズマＣＶＤ装置の真空チャンバの構造について説明する。図１は、真空チャンバの正面側を示す斜視図、図２は、真空チャンバの背面側を示す斜視図である。
【００１９】
図１および図２に示すように、真空チャンバ１は、筐体２を備えて構成されている。この筐体２は、図中ｙ方向に対面配置された天井部２ａおよび底面部２ｂと、図中ｘ方向に対面配置された右側面部２ｃおよび左側面部２ｄと、図中ｚ方向に対面配置された正面部２ｅおよび背面部２ｆと、を備えている。以下では、天井部２ａ側を真空チャンバ１の上方または上面とし、右側面部２ｃ側を真空チャンバ１の右方または右側面とし、左側面部２ｄ側を真空チャンバ１の左方または左側面として説明する。
【００２０】
正面部２ｅおよび背面部２ｆには、それぞれフロント開口部３およびリヤ開口部４が形成されており、これらフロント開口部３およびリヤ開口部４を開閉するフロント開閉扉５およびリヤ開閉扉６がそれぞれ設けられている。また、右側面部２ｃにも右開口部７が形成されており、この右開口部７を開閉する開閉扉８が設けられている。さらに、左側面部２ｄにも左開口部９が形成されているが、この左開口部９は、不図示の搬送チャンバに接続可能となっている。この左開口部９には、真空チャンバ１と搬送チャンバとを真空状態を維持したまま連通したり、あるいはその連通を遮断したりする不図示のゲートバルブが設けられている。そして、このゲートバルブを閉じるとともに、フロント開閉扉５、リヤ開閉扉６および開閉扉８を閉じることにより、筐体２の内部に、外部から完全に密閉された処理室１０が形成されることとなる。
【００２１】
また、天井部２ａには、３列のコネクタ群１１ａ、１１ｂ、１１ｃが設けられている。これらコネクタ群１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、複数のコネクタが図中ｘ方向に沿って直列配置されたものであり、図中ｚ方向に所定の間隔を維持して設けられている。
【００２２】
図３は、真空チャンバ１の正面側の断面を模式的に示す図である。この図に示すように、コネクタ群１１ａは、高周波電力を供給する高周波電源１２の供給側（非接地側）に電気的に接続された第１天井側コネクタ１３と、高周波電源１２の接地側に電気的に接続された第２天井側コネクタ１４とが、所定の間隔を維持して交互に設けられている。これら第１天井側コネクタ１３および第２天井側コネクタ１４は、その接続部が鉛直方向下方（底面部２ｂ側）に向けられており、後述するアレイアンテナユニットの電極棒が、鉛直方向下方から上方に向かって接続可能なように配置されている。
【００２３】
また、第２天井側コネクタ１４にはガス供給源１５が接続されており、このガス供給源１５から供給される材料ガスが、第２天井側コネクタ１４に接続されたアレイアンテナユニットの電極棒から処理室１０内に噴出可能となっている。なお、ここではコネクタ群１１ａについて説明したが、コネクタ群１１ｂ、１１ｃも上記と同様の構成となっている。さらに、筐体２の天井部２ａには真空ポンプ１６が接続されており、処理室１０を密閉した状態で真空ポンプ１６を駆動することにより、真空チャンバ１内が真空状態に減圧可能となっている。
【００２４】
なお、図中符号１７は、処理対象である基板Ｗ等が支持された搬送台車を、搬送チャンバから処理室１０内に搬入したり、処理室１０から搬送チャンバに搬出したりする際にガイドとして機能するガイドレールである。このガイドレール１７は、筐体２の底面部２ｂにおいて、右側面部２ｃから左側面部２ｄまで図中ｘ方向に沿って延在している。
【００２５】
図４は、アレイアンテナユニット３０の斜視図である。この図に示すように、アレイアンテナユニット３０は、アンテナ支持部材３１を備えており、このアンテナ支持部材３１に複数本の誘導結合型電極５０が支持されている。この誘導結合型電極５０は、第１電極棒５１（給電側電極棒）と第２電極棒５２（接地側電極棒）とが、その先端において接続部材５３によって電気的に接続されたアンテナ素子であり、アンテナ支持部材３１の長手方向に沿って複数本支持されている。具体的には、両電極棒５１、５２は、その軸心に直交する方向に所定の間隔を維持して交互に直列配置された状態で、その上端部がアンテナ支持部材３１に支持されている。
【００２６】
図５は、アレイアンテナユニット３０が掛止された状態の真空チャンバ１の正面側断面図であり、図６は、アレイアンテナユニット３０が掛止された状態の真空チャンバ１の右側面図である。これらの図に示すように、アンテナ支持部材３１は、ボルト等の不図示の掛止手段によって真空チャンバ１の天井部２ａに掛止される。このようにしてアレイアンテナユニット３０が処理室１０内に掛止された状態では、第１電極棒５１が天井部２ａに設けられた第１天井側コネクタ１３に接続され、第２電極棒５２が第２天井側コネクタ１４に接続されており、両電極棒５１、５２は、それらの軸心を鉛直方向に沿わせた状態で、天井部２ａに垂下支持されることとなる。以下に、アレイアンテナユニット３０の構造について詳細に説明する。
【００２７】
図７（ａ）は、図４のＶＩＩ（ａ）−ＶＩＩ（ａ）線断面図であり、図７（ｂ）は、図４のＶＩＩ（ｂ）−ＶＩＩ（ｂ）線断面図である。これらの図に示すように、アンテナ支持部材３１は、断面Ｕ字形の部材によって構成されており、その開口を鉛直方向下方に臨ませている。このアンテナ支持部材３１は、図７（ｂ）からも明らかなように、その幅方向中央にアンテナ支持孔３２が形成されている。このアンテナ支持孔３２は、アンテナ支持部材３１の長手方向に沿って形成される長孔形状をなしており、このアンテナ支持孔３２に、第１電極棒５１および第２電極棒５２が交互に垂下支持されている。
【００２８】
より詳細に説明すると、第１電極棒５１の上端部には、真空チャンバ１の天井部２ａに設けられた第１天井側コネクタ１３に接続可能な第１アンテナ側コネクタ５４が固定されている。また、第２電極棒５２の上端部には、真空チャンバ１の天井部２ａに設けられた第２天井側コネクタ１４に接続可能な第２アンテナ側コネクタ５５が固定されている。
【００２９】
第１アンテナ側コネクタ５４は、円筒状の本体５４ａを備えており、この本体５４ａの底面部５４ｂに、第１電極棒５１が貫通した状態で固定されている。また、本体５４ａの開口側には、当該本体５４ａよりも大径のフランジ部５４ｃが設けられている。このフランジ部５４ｃは、アンテナ支持部材３１に形成されたアンテナ支持孔３２の幅よりも大径となる寸法関係を維持している。したがって、アンテナ支持孔３２の上方から第１アンテナ側コネクタ５４を挿入すると、本体５４ａがアンテナ支持孔３２を挿通するとともに、フランジ部５４ｃがアンテナ支持部材３１の上面に接触して掛止され、これによって第１電極棒５１がアンテナ支持部材３１に垂下支持されることとなる。
【００３０】
なお、ここでは第１アンテナ側コネクタ５４について説明したが、第２アンテナ側コネクタ５５の構成も上記第１アンテナ側コネクタ５４と同様である。つまり、第２アンテナ側コネクタ５５は、本体５５ａと、底面部５５ｂと、フランジ部５５ｃと、を備えており、底面部５５ｂに第２電極棒５２が貫通した状態で固定されている。そして、フランジ部５５ｃがアンテナ支持部材３１の上面に接触して掛止されることにより、第２電極棒５２がアンテナ支持部材３１に垂下支持されることとなる。
【００３１】
また、図７（ａ）に示すように、各第１電極棒５１は、その外周にセラミックスまたは樹脂などの誘電体からなる外筒５６を備えている。一方、各第２電極棒５２は円筒形状をなしており、その軸心に沿って延在するガス供給路５２ａが内部に形成されている。また、各第２電極棒５２は、ガス供給路５２ａに垂直に連通する噴出孔５２ｂを備えている。この第２電極棒５２は、上述したように、アレイアンテナユニット３０が真空チャンバ１内に掛止されたときに、第２天井側コネクタ１４に接続されて、上記したガス供給源１５とガス供給路５２ａとが連通する関係をなしている。したがって、アレイアンテナユニット３０が真空チャンバ１（処理室１０）内に掛止された状態で、ガス供給源１５から材料ガスが供給されることにより、噴出孔５２ｂから真空チャンバ１の処理室１０に向けて材料ガスが噴出することとなる。
【００３２】
なお、アンテナ支持部材３１の上面には、両アンテナ側コネクタ５４、５５を被覆する断面Ｕ字形のカバー部材３３が固定されている。このカバー部材３３には、両アンテナ側コネクタ５４、５５の本体５４ａ、５５ａに一致する円形の孔３３ａが複数設けられている。これにより、各アンテナ側コネクタ５４、５５の本体５４ａ、５５ａの開口、すなわち、両電極棒５１、５２の上端は、カバー部材３３の孔３３ａを介して上方に臨むこととなる。
【００３３】
図８は、図４の部分拡大図であり、誘導結合型電極５０の下部を示している。この図に示すように、第１電極棒５１および第２電極棒５２は、これら両電極棒５１、５２の対向方向（図中ｘ方向）に直交する方向（図中ｚ方向）に先端近傍を１８０度湾曲させて、先端を鉛直上方に臨ませる釣り針状に構成されている。より詳細には、両電極棒５１、５２は、第１アンテナ側コネクタ５４、第２天井側コネクタ５５が固定される基端部から、当該両電極棒５１、５２の軸心上に延在する直線部５１ｃ、５２ｃと、この直線部５１ｃ、５２ｃから１８０度湾曲する湾曲部５１ｄ、５２ｄと、この湾曲部５１ｄ、５２ｄに連続するとともに、先端に向かうにしたがって徐々に小径となる先細り形状の懸架部５１ｅ、５２ｅと、を備えている。このとき、懸架部５１ｅ、５２ｅは、直線部５１ｃ、５２ｃに対して図中ｚ方向に離間するとともに平行状態を維持している。なお、詳しい説明は省略するが、両電極棒５１、５２は、外面全体が絶縁材料によって被覆されているが、少なくとも懸架部５１ｅ、５２ｅにおいては導電性の本体が表面に露出している。
【００３４】
そして、隣接する第１電極棒５１および第２電極棒５２においては、その懸架部５１ｅ、５２ｅに接続部材５３が懸架されており、これによって、第１電極棒５１、第２電極棒５２、接続部材５３からなる誘導結合型電極５０が構成されている。また、本実施形態においては、複数本の第１電極棒５１および第２電極棒５２が図中ｘ方向に交互に一直線上に整列配置されているが、これら全ての電極棒５１、５２が、絶縁状態を維持して連結部材６０によって連結されている。基板Ｗにプラズマ処理を施す際には、処理室１０内が高温となることから、各電極棒５１、５２が歪んだり曲がったりして、隣接する電極棒５１、５２間の距離や、両電極棒５１、５２と基板Ｗとの距離にばらつきが生じ得る。そこで、各電極棒５１、５２の歪み等を防止するとともに、これら各電極棒５１、５２を一定位置に保持すべく、連結部材６０が設けられることとなる。以下に、接続部材５３および連結部材６０の構成について詳細に説明する。
【００３５】
図９（ａ）は接続部材５３の上面図、図９（ｂ）は接続部材５３の側面図である。接続部材５３は、アルミニウム等の導電性の部材によって構成される薄板部材であり、図示のように、上面部５３ａから下面部５３ｂまで貫通する挿通孔５３ｃが一対設けられている。この挿通孔５３ｃは、その内径が、第１電極棒５１の直線部５１ｃおよび第２電極棒５２の直線部５２ｃの直径よりも小径であって、かつ、第１電極棒５１の懸架部５１ｅおよび第２電極棒５２の懸架部５２ｅの先端部よりも大径となる寸法関係を維持している。したがって、一方の挿通孔５３ｃに第１電極棒５１の先端を挿通し、他方の挿通孔５３ｃに第２電極棒５２の先端を挿通させると、図８に示すように、接続部材５３は、その自重によって、懸架部５１ｅ、５２ｅのうち、挿通孔５３ｃの内径と一致する部分に掛止されることとなる。
【００３６】
図１０は、連結部材６０の構成を示す図である。連結部材６０は、ステンレス鋼等を材質とする断面矩形の棒状部材によって構成されている。連結部材６０の上面部６０ａには、上記の接続部材５３と同一形状をなす支持溝６１が複数形成されており、接続部材５３が、支持溝６１に嵌合した状態で連結部材６０上に載置可能となっている。また、この支持溝６１内には、上面部６０ａから底面部６０ｂまで貫通する貫通孔６０ｃが設けられている。この貫通孔６０ｃは、その内径を、第１電極棒５１の直線部５１ｃにおける直径、および、第２電極棒５２の直線部５２ｃにおける直径よりも僅かに大きくしており、両電極棒５１、５２を、先端から直線部５１ｃ、５２ｃまで挿通可能となっている。
【００３７】
図１１は、連結部材６０に接続部材５３が支持された状態を示す図である。図１１においては、連結部材６０と接続部材５３との識別を容易にするために、接続部材５３をグレーで示している。この図に示すように、接続部材５３が支持溝６１に嵌合して支持された状態では、接続部材５３の上面部５３ａと、連結部材６０の上面部６０ａとが面一となり、また、接続部材５３の挿通孔５３ｃの中心と、連結部材６０の中心とが一致する関係を維持している。このとき、図からも明らかなように、接続部材５３における挿通孔５３ｃの内径は、連結部材６０における貫通孔６０ｃの内径に比べて小さく形成されている。
【００３８】
図１２は、接続部材５３と連結部材６０とを、第１電極棒５１および第２電極棒５２に一括して取り付ける際の手順を説明する図である。接続部材５３および連結部材６０を第１電極棒５１および第２電極棒５２に取り付ける際には、まず、両電極棒５１、５２が鉛直方向に沿って垂下するように、アレイアンテナユニット３０を保持しておく。そして、連結部材６０の支持溝６１に接続部材５３を載置（嵌合）するとともに、接続部材５３を鉛直上方に臨ませた状態で、両電極棒５１、５２の先端に貫通孔６０ｃを一致させる（図１２（ａ））。
【００３９】
この状態から、両電極棒５１、５２の先端が貫通孔６０ｃに挿通するように、連結部材６０を鉛直下方に押し下げていく。すると、連結部材６０は、貫通孔６０ｃが両電極棒５１、５２にガイドされるように、懸架部５１ｅ、５２ｅ→湾曲部５１ｄ、５２ｄ→直線部５１ｃ、５２ｃと移動する。このとき、接続部材５３は、挿通孔５３ｃの内径が、懸架部５１ｅ、５２ｅにおける両電極棒５１、５２の直径と一致するところで、それ以上の移動を制限される（図１２（ｂ））。
【００４０】
一方、上記したとおり、連結部材６０の貫通孔６０ｃの内径は、両電極棒５１、５２の直径よりも大きく形成されている。したがって、連結部材６０は、図１２（ｂ）の位置から、さらに鉛直下方に移動することが可能となっている。そして、図１２（ｂ）の位置からさらに連結部材６０を鉛直下方に移動させると、接続部材５３が連結部材６０の支持溝６１から離脱するとともに、連結部材６０のみが、両電極棒５１、５２に沿って移動することとなる（図１２（ｃ））。この状態では、接続部材５３は、自重によって懸架部５１ｅ、５２ｅ間に懸架されることとなり、これによって、両電極棒５１、５２が接続部材５３によって通電可能に接続されることとなる。
【００４１】
そして、連結部材６０が、両電極棒５１、５２の直線部５１ｃ、５２ｃに到達したところで、当該連結部材６０を、ボルト等の不図示の固定手段によって両電極棒５１、５２に固定する（図１２（ｄ））。
【００４２】
以上のように、本実施形態によれば、連結部材６０を第１電極棒５１および第２電極棒５２に取り付ける過程で、両電極棒５１、５２の先端に接続部材５３が懸架されるので、接続部材５３の取り付け容易性が向上される。しかも、全ての接続部材５３が一括して取り付け可能であるため、両電極棒５１、５２が多数ある場合であっても、容易に、かつ、短時間で接続部材５３の取り付けを行うことができる。
【００４３】
なお、上記実施形態においては、接続部材５３を連結部材６０と一体的に取り付ける場合について説明したが、接続部材５３の取り付けを、連結部材６０の取り付けと独立して行うこととしてもよい。この場合、各電極棒５１、５２を連結する連結部材の構成は、例えば、従来周知の構成としてもよく、さらには、連結部材を設けないこととしてもよい。
【００４４】
また、例えば、図１３に示す変形例のように、複数個の接続部材５３を連結させることにより、接続部材５３に、第１電極棒５１と第２電極棒５２とを通電する機能に加えて、全ての電極棒５１、５２を連結して保持する機能を併せ持たせてもよい。この変形例によれば、各接続部材５３が絶縁材６５によって絶縁状態を維持した状態で、一直線上に複数個連結されている。このような構成とすれば、接続部材５３とは別に連結部材を設ける必要がなくなり、部品コストの低減と取り付け作業の一層の簡素化とを実現可能である。
【００４５】
また、上記実施形態および変形例においては、接続部材５３に設けられた挿通孔５３ｃに、第１電極棒５１および第２電極棒５２の先端を挿通させることによって、接続部材５３が両電極棒５１、５２間に懸架されることとしたが、例えば、図１４に示す他の変形例のように構成してもよい。ここでは、両電極棒５１、５２を通電可能に接続する接続部材７０が、第１電極棒５１の湾曲部５１ｄと、第２電極棒５２の湾曲部５２ｄとの上に載置されて懸架される構成となっている。
【００４６】
いずれにしても、両電極棒の先端に、軸心に対して９０度以上、屈曲もしくは湾曲するとともに、接続部材が自重によって両電極棒間に懸架可能な懸架部を有していれば、電極棒や接続部材の形状は特に限定されるものではない。また、上記実施形態においては、複数の誘導結合型電極５０を直列配置することとしたが、誘導結合型電極５０は、少なくとも１つ設けられていればよく、その数は特に限定されるものではない。
【００４７】
また、上記実施形態においては、両電極棒５１、５２が先端に向かうにしたがって徐々に小径になる形状としたが、懸架部５１ｅ、５２ｅの直径は、少なくとも先端側の一部が、接続部材５３の挿通孔５３ｃの内径よりも小さければよい。したがって、例えば、上記実施形態において、両電極棒５１、５２の直径を、先端から基端まで同径に構成するとともに、接続部材５３の挿通孔５３ｃを、両電極棒５１、５２の直径よりも大きくすることとしてもよい。この場合には、接続部材５３は、湾曲部５１ｄ、５２ｄにおいて自重によって垂下状態で掛止されることとなり、湾曲部５１ｄ、５２ｄが本発明の懸架部として機能することとなる。
【００４８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、真空チャンバ内でプラズマを発生させて処理対象の被処理面に薄膜を生成したり、エッチングを行ったりするプラズマ処理装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１ 真空チャンバ
１０ 処理室
１２ 高周波電源
５１ 第１電極棒
５１ｅ 懸架部
５２ 第２電極棒
５２ｅ 懸架部
５３ 接続部材
５３ｃ 挿通孔
６０ 連結部材
６０ｃ 貫通孔
６１ 支持溝
７０ 接続部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源の給電側に接続され、真空チャンバに設けられた処理室内で軸心を鉛直方向に沿わせて垂下支持される給電側電極棒と、
前記交流電源の接地側に接続され、前記給電側電極棒に対向して前記処理室内で垂下支持される接地側電極棒と、
前記給電側電極棒および接地側電極棒の先端を通電可能に接続する接続部材と、を備え、
前記交流電源からの電力供給によって両電極棒の周囲にプラズマを発生させるプラズマ処理装置のアンテナ構造であって、
前記給電側電極棒および接地側電極棒は、
当該両電極棒の先端を軸心に対して９０度以上屈曲もしくは湾曲させて構成される懸架部を有し、
前記接続部材は、
前記給電側電極棒の懸架部と前記接地側電極棒の懸架部とに自重によって懸架されることを特徴とするプラズマ処理装置のアンテナ構造。
【請求項２】
前記懸架部は、前記給電側電極棒および接地側電極棒の先端を、当該両電極棒の対向方向に直交する方向に屈曲もしくは湾曲させて構成されることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置のアンテナ構造。
【請求項３】
前記接続部材には、
前記給電側電極棒および接地側電極棒の先端を挿通可能な挿通孔が形成されており、
前記接続部材は、前記挿通孔に前記両電極棒の先端が挿通されて前記懸架部に掛止されることを特徴とする請求項１または２記載のプラズマ処理装置のアンテナ構造。
【請求項４】
前記給電側電極棒と接地側電極棒とを絶縁状態を維持して連結する連結部材を備え、
前記給電側電極棒および接地側電極棒の先端は湾曲形成され、
前記連結部材は、前記両電極棒の先端を挿通可能な貫通孔を有していることを特徴とする請求項３記載のプラズマ処理装置のアンテナ構造。
【請求項５】
前記連結部材には、
前記貫通孔の中心と前記挿通孔の中心とが一致する位置に前記接続部材を載置可能に支持する支持溝が形成されていることを特徴とする請求項４記載のプラズマ処理装置のアンテナ構造。
【請求項６】
前記給電側電極棒および接地側電極棒は、
前記懸架部の直径が、当該懸架部よりも基端側の直径に比べて小径に構成され、
前記接続部材の挿通孔の内径は、
前記両電極棒における前記懸架部の少なくとも先端の直径よりも大径であって、かつ、前記両電極棒における前記懸架部よりも基端側の直径に比べて小径に構成され、
前記連結部材の貫通孔の内径は、
前記両電極棒における前記懸架部よりも基端側の直径に比べて大径に構成されていることを特徴とする請求項４または５記載のプラズマ処理装置のアンテナ構造。
【請求項７】
前記給電側電極棒および接地側電極棒の先端は１８０度湾曲してなり、
前記両電極棒における前記懸架部の直径は、先端に向かうにしたがって徐々に小径になるとともに、当該懸架部の直径が前記挿通孔の内径と一致する位置に前記接続部材が懸架されることを特徴とする請求項６記載のプラズマ処理装置のアンテナ構造。
【請求項１】
交流電源の給電側に接続され、真空チャンバに設けられた処理室内で軸心を鉛直方向に沿わせて垂下支持される給電側電極棒と、
前記交流電源の接地側に接続され、前記給電側電極棒に対向して前記処理室内で垂下支持される接地側電極棒と、
前記給電側電極棒および接地側電極棒の先端を通電可能に接続する接続部材と、を備え、
前記交流電源からの電力供給によって両電極棒の周囲にプラズマを発生させるプラズマ処理装置のアンテナ構造であって、
前記給電側電極棒および接地側電極棒は、
当該両電極棒の先端を軸心に対して９０度以上屈曲もしくは湾曲させて構成される懸架部を有し、
前記接続部材は、
前記給電側電極棒の懸架部と前記接地側電極棒の懸架部とに自重によって懸架されることを特徴とするプラズマ処理装置のアンテナ構造。
【請求項２】
前記懸架部は、前記給電側電極棒および接地側電極棒の先端を、当該両電極棒の対向方向に直交する方向に屈曲もしくは湾曲させて構成されることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置のアンテナ構造。
【請求項３】
前記接続部材には、
前記給電側電極棒および接地側電極棒の先端を挿通可能な挿通孔が形成されており、
前記接続部材は、前記挿通孔に前記両電極棒の先端が挿通されて前記懸架部に掛止されることを特徴とする請求項１または２記載のプラズマ処理装置のアンテナ構造。
【請求項４】
前記給電側電極棒と接地側電極棒とを絶縁状態を維持して連結する連結部材を備え、
前記給電側電極棒および接地側電極棒の先端は湾曲形成され、
前記連結部材は、前記両電極棒の先端を挿通可能な貫通孔を有していることを特徴とする請求項３記載のプラズマ処理装置のアンテナ構造。
【請求項５】
前記連結部材には、
前記貫通孔の中心と前記挿通孔の中心とが一致する位置に前記接続部材を載置可能に支持する支持溝が形成されていることを特徴とする請求項４記載のプラズマ処理装置のアンテナ構造。
【請求項６】
前記給電側電極棒および接地側電極棒は、
前記懸架部の直径が、当該懸架部よりも基端側の直径に比べて小径に構成され、
前記接続部材の挿通孔の内径は、
前記両電極棒における前記懸架部の少なくとも先端の直径よりも大径であって、かつ、前記両電極棒における前記懸架部よりも基端側の直径に比べて小径に構成され、
前記連結部材の貫通孔の内径は、
前記両電極棒における前記懸架部よりも基端側の直径に比べて大径に構成されていることを特徴とする請求項４または５記載のプラズマ処理装置のアンテナ構造。
【請求項７】
前記給電側電極棒および接地側電極棒の先端は１８０度湾曲してなり、
前記両電極棒における前記懸架部の直径は、先端に向かうにしたがって徐々に小径になるとともに、当該懸架部の直径が前記挿通孔の内径と一致する位置に前記接続部材が懸架されることを特徴とする請求項６記載のプラズマ処理装置のアンテナ構造。
【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】
【公開番号】特開２０１３−１６３３３（Ｐ２０１３−１６３３３Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４７８９８（Ｐ２０１１−１４７８９８）
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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