(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理容器内に配置された基板と対向するように設けられ、基板を処理するためのガスをシャワー状に供給するためのガスシャワー用の構造体において、
処理雰囲気に面して配置され、多数のガス吐出孔が穿設された板状体と、
この板状体に圧着されて積層され、前記ガス吐出孔に対応する位置にガス吐出孔が穿設されたベース部材と、
前記ベース部材との間に板状体を挟み、板状体側から挿入されてベース部材に螺合し、当該板状体をベース部材に圧着するための金属製のネジ部材と、
前記板状体の処理雰囲気側の面と前記ネジ部材の頭部との間に介在し、ネジ部材が板状体に接近することにより変形して復元力が作用している圧着用の弾性体と、
前記ネジ部材の頭部に被せられ、処理雰囲気によるネジ部材の損傷を防止するための材質からなるカバーと、
前記ネジ部材の頭部の周縁と前記カバーの内面との間に設けられ、ネジ部材とカバーとの熱膨張差を吸収するためのカバー用の弾性体と、を備え、
前記圧着用の弾性体の復元力により板状体がベース部材に圧着され、前記ネジ部材と板状体の処理雰囲気側の面との間には隙間が形成されていることを特徴とするガスシャワー用の構造体。
【請求項２】
前記圧着用の弾性体は、前記ネジ部材の軸部を囲むようにリング状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のガスシャワー用の構造体。
【請求項３】
前記カバー用の弾性体の少なくとも表層部は、処理雰囲気からネジ部材の損傷を保護するための材質により構成されている請求項１または２記載のガスシャワー用の構造体。
【請求項４】
基板の処理はプラズマ処理であり、前記隙間は０．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のガスシャワー用の構造体。
【請求項５】
前記圧着用の弾性体は、弾性を有する芯材をフッ素樹脂により被覆して構成されたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のガスシャワー用の構造体。
【請求項６】
内部に基板載置部が設けられた処理容器と、
前記基板載置部に対向して設けられた請求項１ないし５のいずれか一項に記載のガスシャワー用の構造体と、
このガスシャワー用の構造体のガス吐出孔に処理ガスを供給するためのガス供給部と、
前記処理容器内を真空排気するための真空排気部と、を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理容器内で基板にガスを供給して処理を行う装置において、基板に対向するように設けられたガスシャワー用の構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスに用いられる装置として、１枚ずつ基板に対して処理を行ういわゆる枚葉式の装置があり、具体的な処理としてはＣＶＤ（chemical  vapor  depositoin）やエッチングなどをプラズマで行うプラズマ処理、熱ＣＶＤなどを行う熱処理などが挙げられる。このような処理を行う装置は、通常真空雰囲気内で処理が行われることから、真空チャンバをなす処理容器内に載置台が設けられると共に、この載置台に対向する位置に、処理ガスをシャワー状に基板に供給するためのガスシャワー用の構造体を配置して構成される。
【０００３】
図１０に真空処理装置の一般的な構造を略解して示しておくと、１０１は処理容器、１０２は基板１０３を載置する載置台、１０４は処理容器１０１の天板を兼用するガスシャワーヘッド、１０５は真空排気を行うための排気管である。ガスシャワーヘッド１０４は、処理容器１０１の上面の開口部を図示しないシール部材により気密に塞ぐ蓋部材１０６とシャワー板１０７とを備え、ガス導入ポート１０８から拡散室１０９を介してシャワー板１０７に形成されたガス導入孔１００から処理ガスがシャワー状に流れるようになっている。
【０００４】
シャワー板１０７は、互いに異なる材質からなる２枚の板材を積層して構成され、上側に位置するベース板１１０の材質は、例えばアルミニウム（Ａｌ）やステンレススチール（ＳＵＳ）などの金属が用いられ、下側に位置する天板１１１の材質は、シリコン（Ｓｉ）、炭化水素（ＳｉＣ）、石英などが用いられる。このように２枚のプレートが用いられる理由は、処理雰囲気が真空雰囲気であることからシャワー板１０７全体については減圧により加わる応力によって変形しない構造とする一方、処理雰囲気に曝される部位については金属汚染のおそれがない構造とするためであり、プラズマ処理を行う場合にはこのような要請に加えて更に耐プラズマ性がある構造とするためである。
【０００５】
ベース板１１０と天板１１１とを接合する構造としては、例えば図１１（ａ）、（ｂ）に示す構造が知られている。図１１（ａ）の構造は、ベース板１１０の外縁を天板１１１の外縁から突出するように形成すると共に、この突出した部位に対向する部分と天板１１１の下面周縁部を覆う部分とを備えたリング状の金属製のクランプ部材１１２を用い、ネジ部材１１３によりベース板１１０とクランプ部材１１２とを互いに圧着して両者の間に天板１１１を挟みこむように構成されている。また図１１（ｂ）の構造は、ベース板１１０と天板１１１とを、周縁部において天板１１１側からネジ部材１１４により固定する構造である。
【０００６】
しかしながらクランプ部材１１２を用いた構造においては、ネジ部材１１３によりクランプ部材１１２を介してベース板１１０と天板１１１との圧着が行われるため、設計上クランプ部材１１２とベース板１１０との間には隙間が必要となり、この隙間を利用して圧着力をネジトルクとして管理する。このためネジ部材１１３を締め過ぎず、緩まずといった厳重なネジトルクの管理が必要になり、厳格な操作が要求され、組み立て誤差による性能のばらつき（圧着力のばらつき）が起こる懸念がある。またクランプ部材１１２の材質としては加工の容易性から金属が用いられるが、天板１１１とクランプ部材１１２との材質が互いに異なることから、両者の圧着部位Ｓにおいて熱膨張の差に基づく擦れが生じて擦れ部位からパーティクルが発生し、処理雰囲気に飛散する懸念がある。  
更にまたシャワー板１０７の温度はプロセスパラメータとして重要であることから、シャワー板１０７よりも上方側から例えばガスシャワーヘッド１０４の外側から温度調整が行われるが、クランプ部材１１２とベース板１１０との間に隙間が形成されるため、両者の間の熱伝導が悪い。またプラズマ処理においてシャワー板１０７が電極として用いられる場合には、電気的な導通が悪い。このように熱伝導や電気的な導通が悪いと、シャワー板１０７とその近傍周囲との間の熱や電界の均一性が悪くなることから、基板の処理の面内均一性に悪影響を及ぼすおそれがある。  
なお図１１（ｂ）の構造においても、ネジ部材１１４によりベース板１１０と天板１１１との圧着を行っているため、厳重なネジトルクの管理が必要になる。また天板１１１の材質は上述のようにセラミックスなどが用いられ、ネジ部材１１４の材質は金属であることから、ネジ孔はベース板１１０側に設ける必要があり、そのためネジ部材１１４と天板１１１との圧着部位Ｓにおいて熱膨張の差に基づく擦れが生じ、上述と同様の課題がある。更にネジ部材１１４の頭部をプラズマから保護するために、天板１１１の周方向に沿って形成されたリング状のカバー部材を用いる場合があるが、カバー部材が大型になると耐プラズマ性の高い材質の選定に制限が生じてくる。またカバー部材と天板１１１との間には隙間が存在するため、この隙間からプラズマが侵入してネジ部材１１４を損傷させ、ネジ部材１１４の緩みや破損の発生の懸念が払拭できない。
【０００７】
特許文献１には、多数の孔が開いた導体板を、バネ性を有する接電部材を介して支持構造体にネジにより固定する構造が記載されているが、導体板と支持構造体との間の熱伝導や電気的な導通を、バネ性を有する接電部材を介して局所的に行っているため、伝達作用が良好であるとは言い難い。また、ネジとスペーサーとの間及びスペーサーと導体板との間で熱膨張差による擦れが発生し、パーティクルが処理雰囲気に飛散する懸念がある。  
更に特許文献２には、高周波電極本体の下側にスパイラル状の金属チューブを介してガスシャワープレートを接合する構造が記載されているが、ガスシャワープレート側からネジ止めを行った場合には図１１（ｂ）と同様の問題が起こる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１３５４９９（図１）
【特許文献２】特開２００４−３５６５０９（図１及び図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、基板をガスにより処理する処理容器に設けられ、処理雰囲気に面した板状体をベース部材に積層してなるガスシャワー用の構造体において、ベース部材と板状体との圧着力を組み立て誤差に依存せずに適正な大きさに設定することができ、また両者を固定する固定部材と板状体との擦れに基づくパーティクル汚染を防止することができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、処理容器内に配置された基板と対向するように設けられ、基板を処理するためのガスをシャワー状に供給するためのガスシャワー用の構造体において、
処理雰囲気に面して配置され、多数のガス吐出孔が穿設された板状体と、
この板状体に圧着されて積層され、前記ガス吐出孔に対応する位置にガス吐出孔が穿設されたベース部材と、
前記ベース部材との間に板状体を挟み、板状体側から挿入されてベース部材に螺合し、当該板状体をベース部材に圧着するための金属製のネジ部材と、
前記板状体の処理雰囲気側の面と前記ネジ部材の頭部との間に介在し、ネジ部材が板状体に接近することにより変形して復元力が作用している圧着用の弾性体と、
前記ネジ部材の頭部に被せられ、処理雰囲気によるネジ部材の損傷を防止するための材質からなるカバーと、
前記ネジ部材の頭部の周縁と前記カバーの内面との間に設けられ、ネジ部材とカバーとの熱膨張差を吸収するためのカバー用の弾性体と、を備え、
前記圧着用の弾性体の復元力により板状体がベース部材に圧着され、前記ネジ部材と板状体の処理雰囲気側の面との間には隙間が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また他の発明は、内部に基板載置部が設けられた処理容器と、前記ガスシャワー用の構造体と、このガスシャワー用の構造体のガス吐出孔に処理ガスを供給するためのガス供給部と、前記処理容器内を真空排気するための真空排気部と、を備えたことを特徴とする基板処理装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、処理雰囲気に面して配置された板状体にベース部材を積層してなり、ガスをシャワー状に供給するためのガスシャワー用の構造体において、板状体の処理雰囲気側に固定部材を配置して当該固定部材とベース部材との間に板状体を挟み込み、そして板状体と固定部材との間に弾性体を介在させて弾性体の復元力により板状体がベース部材に圧着されるようにし、固定部材と板状体との間には隙間を形成するようにしている。従って、ベース部材と板状体との圧着力を組み立て誤差に依存せずに適正な大きさに設定することができ、また両者を固定する固定部材と板状体との擦れに基づくパーティクル汚染を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の基盤処理装置の実施の形態を示す全体構成図である。
【図２】前記ガスシャワー用の構造体を示す縦断面図である。
【図３】前記基板処理装置の要部であるガスシャワー用の構造体の一例を示す底面図である。
【図４】前記ガスシャワー用の構造体に用いられるネジ部及びカバーを示す分解断面図である。
【図５】前記ガスシャワー用の構造体に用いられる弾性体の例を示す断面図である。
【図６】前記ガスシャワー用の構造体の他の例を示す縦断面図である。
【図７】前記ガスシャワー用の構造体の他の例を示す分解斜視図である。
【図８】前記ガスシャワー用の構造体の更に他の例を示す分解斜視図である。
【図９】前記ガスシャワー用の構造体の更に他の例を示す分解斜視図である。
【図１０】従来の基板処理装置の一例を示す概略図である。
【図１１】従来のガスシャワー用の構造体を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態であるガスシャワー用の構造体を備えた基板処理装置の一例について説明する。図１は基板処理装置の全体構造を示し、この基板処理装置はプラズマ処理装置であるＲＩＥ（Reactive Ion Etching）プラズマエッチング装置である。まずこの基板処理装置の全体構成について簡単に説明しておくと、図１中の１は、例えばアルミニウムからなる気密な処理容器（真空チャンバー）である。前記処理容器１は、小径の円筒状の上部１ａと大径の円筒状の下部１ｂとからなり、基板である半導体ウエハＷ（以下、ウエハという）を水平に載置しかつ下部電極として機能する載置台２が設けられている。前記載置台２は例えばアルミニウムで構成されており、絶縁板１１を介して導体の支持台１２に支持されている。また、前記載置台２の上方の外周には例えばシリコン（Ｓｉ）で形成されたフォーカスリング１３が設けられている。前記支持台１２の下方部分はカバー１４で覆われている。前記支持台１２の外側にはバッフル板１５が設けられている。
【００１６】
前記処理容器１の天壁部分は処理容器１内に処理ガスを導入するためのガス供給部であるガスシャワーヘッド１６として構成されている。ガスシャワーヘッド１６は、処理容器１の上面開口部を塞ぐ例えばアルミニウムからなる蓋部材１７と、この蓋部材の下方側にガスの拡散空間を介して配置された、本発明の実施の形態に相当するガスシャワー用の構造体３とを備えている。このガスシャワー用の構造体３は、後で詳述するが、ベース板３１と天板３２とを積層してなり、多数のガス吐出孔３３が形成されたシャワー板３０と、ベース板３１と天板３２とを互いに圧着して固定するためのネジ部材４と、を備えている。
【００１７】
ガスシャワーヘッド１６は、その上部にガス導入ポート１８が設けられると共に、その内部にはガスが拡散するための拡散空間１９が形成されている。前記ガス導入ポート１８にはガス供給管１８１が接続されており、このガス供給管１８１の他端には処理ガスを供給するためのガス供給系１８２が接続されている。  
シャワー板３０は、上部電極として機能し、下部電極として機能する載置台２と平行に対向して設けられ、これらにより一対の平行平板電極を構成している。前記処理容器１の下部１ｂの底壁には、排気ポート２１が形成されており、この排気ポート２１には真空ポンプ２２が接続されている。図１中、２３はゲートバルブ２４により開閉される搬入出口である。
【００１８】
前記載置台２には、整合器２８及び２５を介して夫々プラズマ形成用の第１の高周波電源２６及びイオン引き込み用の第２の高周波電源２７が接続されている。また載置台２の表面部には、直流電源２９により駆動され、ウエハＷを吸着保持するための静電チャック２０１が設けられている。前記載置台２の内部には、冷却室２０２が設けられており、この冷却室２０２には、冷媒が冷媒導入管２０３を介して導入され冷媒排出管２０４から排出されて循環し、その冷熱が載置台２を介してウエハＷに対して伝熱され、これによりウエハＷの処理面が所望の温度に制御される。更に図１中、２０５はガス導入機構であり、このガス導入機構２０５は、伝熱用ガスをガス供給ライン２０６を介して静電チャック２０１の表面とウエハＷの裏面との間に導入するためのものである。
【００１９】
前記処理容器１の上部１ａの周囲には、上下電極の間の処理空間の周辺部のみに磁場が形成され、処理空間へプラズマを閉じ込める作用を得るために、搬入出口２３を挟んで２つのマルチポールリング磁石２５ａ，２５ｂが配置されている。
【００２０】
次に、ガスシャワー用の構造体３の構成について詳細に説明する。ガスシャワー用の構造体３は、図１および図２に示すように円形のベース板３１の下面側に当該ベース板３１と同径の円形の天板３２が積層されている。これらベース板３１及び天板３２は、夫々特許請求の範囲のベース部材及び板状体に相当する。ベース板３１は、金属例えばアルミニウムからなり、厚さは例えば２０ｍｍである。天板３２の材質としては、例えば耐プラズマ性の大きい材料例えば石英、炭化珪素（ＳｉＣ）または窒化珪素などのセラミックスが用いられるか、あるいはプラズマにより叩かれて成分が飛散しても半導体装置への悪影響が小さいシリコンなどが好ましいものとして用いられる。また天板３２の厚さは例えば３〜１０ｍｍである。ベース板３１及び天板３２には、互いに対応する位置に多数のガス吐出孔３３が穿設されている。なお符号の煩雑化をさけるためにベース板３１及び天板３２のいずれのガス吐出孔についても共通の符号「３３」を割り当てる。また説明の便宜上、ベース板３１及び天板３２の積層体をシャワー板３０と呼ぶことにする。このシャワー板３０によれば、減圧による応力が加わったときの変形防止の役割と処理雰囲気に曝されることによりパーティクルや重金属が飛散することを防止する役割とを、夫々ベース板３１と天板３２とに分担させることができる。
【００２１】
ガス吐出孔３３のレイアウトについては、シャワー板３０の中心を中心とする多数の同心円に沿って形成するパターン、マトリックス状に形成するパターンなどが採用される。このようにシャワー板３０にガス吐出孔３３を形成することで拡散空間１９により拡散したガスがシャワー状に処理雰囲気に流れることになる。
【００２２】
これらベース板３１及び天板３２は、天板３２の外縁部（外縁の近傍領域）において周方向に等間隔な複数箇所にて、固定部材である例えば金属製のネジ部材４が天板３２の下面側から挿入され、ベース板３１のネジ孔３４と螺合している。図３は、天板３２をネジ部材４によりベース板３１に固定した状態を下方側から見た図であり、この例ではネジ部材４による固定箇所は８箇所とされている。
【００２３】
ネジ部材４は、図２及び図４に示すように、頭部４１と軸部４２とからなり、頭部４１は、大径の円形状の平板部４１ａ（図２の右側参照）と、この平板部４１の中央部において軸部４２側に突出し、平板部４１ａよりは小径でかつ軸部４２よりは大径である円筒部４１ｂとからなる。そして天板３２には、ネジ部材４の円筒部４１ｂよりも少し口径の大きい透孔３５が形成されており、ネジ部材４は、ベース板３１のネジ孔３４と螺合したときに、円筒部４１ｂが天板３２の透孔３５内に収まることとなる。また円筒部４１ｂの軸部４２側のリング状の面４５は、ネジ部材４を締めていったときに、前記透孔３５内に露出しているベース板３１の下面に当接するいわば停止面として機能する。
【００２４】
ネジ部材４の頭部４１の平板部４１ａにおける軸部４２側の面（天板３２に対向している面）には、図２及び図４に示すように軸部４２を囲むようにリング状に溝４３が形成されると共に、この溝４３の外側には、当該溝４３よりも深く外縁部を切り欠いて形成された切り欠き部４４が形成されている。
【００２５】
そして第１の溝４３には、第１の溝４３に対応して形成されたリング状の圧着用の弾性体５１が嵌合されている。この弾性体５１は、変形していないときに溝４３から飛び出す大きさに形成されており、ネジ部材４を締め付けて頭部４１が天板３２に接近していったときに頭部４１の平板部４１ａと天板３２との間に挟まれて潰されて変形し、その復元力により天板３２がベース板３１側に押圧されて天板３２とベース板３１とが互いに圧着された状態で固定される。従ってネジ部材４が締め付け終わったときには、ネジ部材４の頭部４１の平板部４１ａと天板３２との間には、隙間が形成される。
【００２６】
この例では、適切な締め付け状態になったときにネジ部材４における円筒部４１ｂの停止面（リング状の面）４５がベース板３１の下面に当たってそれ以上ベース板３１内に入り込めないようにネジ部材４の各部の寸法が設定されているので、ネジ部材４の停止面４５がベース板３１に当たるまで締め付けを行うことで、常に適切な締め付け状態つまり天板３２とベース板３１との適切な圧着力が得られる。
【００２７】
図２の右側に示すように前記隙間の寸法Ｄは、処理雰囲気からのプラズマの侵入を抑えて、弾性体５１が処理雰囲気この例ではプラズマに接触して損傷することをできるだけ避けるために、例えば０．２ｍｍ以下であることが好ましい。この点からすれば当該隙間は、できるだけ小さいほうが好ましいが、天板３２がプラズマにより加熱されたときにネジ部材４と天板３２との間の熱膨張の程度が異なるため、この熱膨張差により両者が擦れない程度の隙間を確保することが必要である。
【００２８】
以上のようにこの例ではネジ部材４はベース板３１との間に天板３２を挟み、当該天板３２をベース板３１に圧着するための固定部材として機能していることになる。  
ネジ部材４の頭部４１は、軸部４２とは反対側からカバー（キャップ）６が被せられており、このカバー６は、内周面が底に向かう程広がる形状に構成されている。このため、リング状のカバー用の弾性体５２を前記切り欠き部４４に嵌めこみ、カバー６を当該弾性体５２の復元力に抗して被せることにより、カバー６が自重で脱落することなく頭部４１に装着される。なおカバー６の底面と頭部４１を図示しない接着層により接着するようにしてもよい。この弾性体５２は、ネジ部材４とカバー６との熱膨張差を吸収する役割を持つ共に、プラズマが頭部４１の頂面（図２の状態では下面）に回り込むのを抑え、頭部４１及び前記接着層（接着層がある場合）を保護する役割を持っている。カバー６の材質としては、処理雰囲気に対して劣化、損傷が起こりにくい材質、この例では耐プラズマ性の大きい材質が好ましく、例えば石英、炭化珪素あるいは窒化珪素などのセラミックスが用いられる。
【００２９】
ここで前記弾性体５１、５２の構造としては、表面においてプラズマに対する耐性が大きいこと、熱や経時変化によって復元力（反力）が低下しにくいこと、接触する相手材に傷をつけにくく、表面摩擦抵抗が小さい構造とすることが好ましい。なおプラズマとは、イオン、ラジカルなどの活性種群を指している。弾性体５１、５２の構造の具体例について図５に示しておく。図５（ａ）は、Ｏリング５３を芯材としてこのＯリング５３の周囲を例えばフッ素樹脂（例えば商品名「テフロン」(登録商標)）により被覆して被覆層５４として形成したものである。図５（ｂ）は例えば材質がステンレス系素材からなる金属パイプに長さ方向にスリットを形成して、横断面で見たときに一箇所が切り欠かれた構造の金属スプリング５５を芯材とし、この金属スプリング５５の周囲を例えばフッ素樹脂により被覆して被覆層５４として形成したものである。これらの構造は、プラズマを用いたプロセスに有効である。図５（ｃ）は前記Ｏリング５３をそのまま弾性体として用いたものであり、プラズマに対する耐性を必要としない場合に選択できる構造の一つである。図５（ｄ）は金属スプリング５５をそのまま弾性体として用いたものであり、強い復元力が要求される場合に有効である。
【００３０】
次に上述のプラズマ処理装置の作用について述べる。先ず、ゲートバルブ２４を開いてウエハＷを搬入出口２３から処理容器１内に搬入し、載置台２に載置して静電チャック２０１によりウエハＷを静電吸着した後、真空ポンプ２２により排気ポート２１を介して処理容器１内を所定の真空度まで排気する。そして処理ガス供給系１８２から処理ガス例えばフッ素（Ｆ）等がガス供給配管１８１、ガス導入ポート１８を介してガスシャワーヘッド１６の拡散空間１９に至り、ガス吐出孔３３から処理雰囲気に吐出される。そして処理容器１内のガス圧力を所定のプロセス圧力（真空度）にし、その状態で第１の高周波電源２６から載置台２に例えば１００ＭＨｚの高周波電力を供給し、載置台２及び天板３２の間（処理雰囲気）に高周波電界を形成する。
【００３１】
また第２の高周波電源２７からは、プラズマのイオンエネルギーをコントロールするために例えば３．２ＭＨｚの高周波電力が供給される。また処理雰囲気にはダイポールリング磁石２５ａ，２５ｂにより水平磁界が形成されているので、ウエハＷが存在する電極間の処理空間には直交電磁界が形成され、これによって生じた電子のドリフトによりマグネトロン放電が形成される。そしてこのマグネトロン放電により処理ガスがプラズマ化し、このプラズマによりウエハＷの表面に形成された所定の膜がエッチングされる。
【００３２】
上述の実施の形態では、ベース板３１に天板３２を積層して固定する構造において、ベース板３１側からネジ部材４を挿入して天板３２に螺合すると共に、ネジ部材４の頭部４１と天板３２との間に弾性体５１を介在させてこの弾性体５１の復元力によりベース板３１と天板３２との圧着を行うようにしている。このため、弾性体５１が介在しない場合に比べてネジ部材４のトルク管理が容易になり、ベース板３１と天板３２との圧着力を組み立て誤差に依存せずに適正な大きさに設定することができる。また既述のように適切な締め付け状態になったときに
ネジ部材４の停止面４５がベース板３１の下面に当たるように各部の寸法を設定しておくことにより、トルク管理は実質不要になり、より一層組み立てが容易になり、前記圧着力が常に予定としている大きさに揃うようになる。また弾性体５１の復元力によりネジ部材４が下側に押されることから、ネジ部材４の緩みが抑えられる。
【００３３】
更に弾性体５１により前記圧着が達成されるのでネジ部材４の頭部４１と天板３２との間には隙間が形成されるので、両者の熱膨張差に基づく部材間の擦れを防止でき、擦れによるパーティクルの発生を防止できる。また、弾性体５１の少なくとも表面をフッ素樹脂等の摩擦係数の小さな材質とすることで、一層擦れによるパーティクルの発生を防止できる。また、前記隙間が熱膨張により拡大したとしても、弾性体５１の介在によりプラズマがネジ部材４の軸部４２側に侵入することが防止される。またネジ部材４がカバー６により覆われていることから、処理雰囲気とネジ部材４との接触が抑えられ、しかもカバー６がネジ部材４ごとに設けられていることから、天板３２の全周に沿ってカバーをリング状に設ける場合に比べてはるかに小型であり、そのため材質の選定の自由度が大きい。更に既述済みであるが、カバー６とネジ部材４との間にカバー用の弾性体５２を介在させていることから、ネジ部材４側に入り込もうとするプラズマがこの弾性体５２により阻止され、またカバー６とネジ部材４との熱膨張差に基づく擦れもこの弾性体５２の介在により防止できる。
【００３４】
本発明のガスシャワー構造体の他の実施の形態について図６及び図７を参照しながら説明する。この実施の形態では、シャワー板３０の外縁部の下面側に、シャワー板３０の全周に沿ってリング状に形成されたクランプ部材７が設けられている。ベース板３１の外縁部は天板３２の外縁より突出した突出部分３１１として構成されており、この突出部分３１１は天板３２に積層されている部分よりも少し厚さが小さく形成されており、従ってその下面は天板３２の上面よりも上方側に位置している。
【００３５】
クランプ部材７は、天板３２の外縁部と対向する内側部分７１と、ベース板３１の突出部分３１１の下面と対向して接する外側部分７２とからなる。内側部分７１において、内縁から例えば２０ｍｍ外側に寄った位置には、当該クランプ部材７の全周に沿ってリング状に溝７３が形成されていると共に、この溝７３よりも内縁側の部位の表面は、天板３２との間に僅かな隙間を介して対向する水平面７４として形成されている。そして前記クランプ部材７の溝７３内には、リング状の圧着用の弾性体７５が設けられると共に、ベース板３１の突出部分３１１の上面側からネジ部材８が挿入され、クランプ部材７の外側部分７２のネジ孔８１に螺合している。このネジ部材８による固定部位は、シャワー板３０の周方向に沿って等間隔に複数例えば先の実施の形態のように例えば８箇所に形成されている。
【００３６】
ネジ部材８の締め付けによりクランプ部材７がシャワー板３０側に接近し、これにより弾性体７５が押しつぶされて変形する。このためこの弾性体７５の復元力により天板３２がベース板３１に圧着されることになる。クランプ部材７の外側部分７２の厚さ及び溝７３の深さは、ベース板３１の突出部分３１１とクランプ部材７の外側部分７２とが接触した状態において、弾性体７５の復元力(反力)によりベース板３１及び天板３２の圧着力が適切になるように設定されている。従ってネジ部材８を締め、ベース板３１とクランプ部材７とが接触した後、この接触を確実にするために少しトルクをかけることでベース板３１及び天板３２の圧着力を適切なものにできるが、予めこの圧着力が適切になるときにネジ部材８の頭部８０の下面（停止面）がベース板３１に当たるように各部の寸法を設定しておくようにしてもよい。なお弾性体７５の材質、構造については先の実施の形態で記載したものと同じものを用いることができる。
【００３７】
シャワー板３０よりも上方側の例えば処理容器１の壁部には、温度調整機構が設けられていて、ベース板３１を介して天板３２の温度がプロセスに適切な温度となるように調整されていることから、クランプ部材７についても適切な温度に調整されていることが好ましい。またクランプ部材７においても当該クランプ部材７を介してベース板３１に高周波が流れることが均一性の高い電界を形成するために好ましい。従ってこの実施の形態では、クランプ部材７とベース板３１とが隙間無く接していることから、このような要請、即ち両者の間で良好な熱伝導と電気的な接触とが達成される。このため両者の間で熱膨張の差が発生しないことが望ましく、この観点からクランプ部材７の材質はベース板３１と同じ材質、この例ではアルミニウムが用いられている。
【００３８】
またクランプ部材７の内側部分７４の水平面部７４と天板３２との隙間は、プラズマの侵入を抑えて弾性体の劣化を抑える観点から、例えば０．１から１ｍｍが好ましく、更には０．２ｍｍ以下が好ましい。更に内側部分７１の内縁から溝７３までの距離は例えば１０ｍｍ以上が好ましく、この例では２０ｍｍに設定されている。この例では、特許請求の範囲の固定部材は、クランプ部材７とネジ部材８とから構成される。
【００３９】
このような実施の形態においても、クランプ部材７と天板３２との間に弾性体７５を介在させてこの弾性体７５の復元力によりベース板３１と天板３２との圧着を行うようにしている。このため、弾性体７５が介在しない場合に比べてネジ部材４のトルク管理が容易になり、ベース板３１と天板３２との圧着力を組み立て誤差に依存せずに適正な大きさに設定することができる。またクランプ部材７と天板３２とは材質が異なるが、両者の間には隙間が形成されているため、熱膨張差に基づく擦れが発生せず、従ってパーティクルが処理雰囲気に飛散することを防止できる。
【００４０】
なお図８及び図９に示すように、クランプ部材７の内側部分を全周に設けずに周方向に間隔をおいて設け、弾性体７５を収納する溝７３については凹部として構成し、弾性体７５はこの溝（凹部）７３に収まる形状に構成するようにしてもよい。この例における符号について、図６及び図７に対応する部位に関しては同じ符号を用いている。  
また本発明は、プラズマ処理装置に適用されることに限らず、プラズマを用いない処理例えば熱ＣＶＤなどを行う装置であってもよい。また処理雰囲気は減圧雰囲気でなくとも加圧雰囲気であってもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１              処理容器
１６            ガスシャワーヘッド
１９            拡散空間
２              載置台
３              ガスシャワー構造体
３０            シャワー板
３１            ベース板
３２            天板
３３            ガス吐出孔
３４            ネジ孔
４              ネジ部材
４１            ネジ部材の頭部
４２            ネジ部材の軸部
５１            圧着用の弾性体
５２            カバー用の弾性体
６              カバー
７              クランプ部材
７１            内側部分
７２            外側部分
７３            溝
７５            弾性体
８              ネジ部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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