【手続補正書】
【提出日】平成27年2月4日(2015.2.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行平板型のプラズマ処理装置用の電極であって、
所望の誘電体から形成された基材と、
前記基材の表面のうち、少なくとも前記プラズマ処理装置の処理空間側の表面の一部に形成された導電体層と、を備え、
前記導電体層は、前記処理空間側の表面の外側領域が内側領域より密になるように疎密のパターンを有することを特徴とする電極。
【請求項２】
前記導電体層は、前記電極の外側から内側に向けて突出する櫛歯状のパターン、前記電極の外側から内側に向けて突出する三日月状のパターン、前記電極の外側から内側に向けて開口するパターンのいずれかの疎密のパターンを有することを特徴とする請求項１に記載の電極。
【請求項３】
前記電極は、平行平板型のプラズマ処理装置の下部電極に対向して配置された上部電極であることを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載の電極。
【請求項４】
前記導電体層の疎密のパターンと当該導電体層との境界は、前記下部電極に載置されるウエハの外端部より内側に位置していることを特徴とする、請求項３に記載の電極。
【請求項５】
前記導電体層と当該導電体層の疎密のパターンの境界には、前記電極の内側から外側に向かって前記導電体層が連続的に密になる、トランジション部が形成されていることを特徴とする、請求項４に記載の電極。
【請求項６】
前記導電体層は、グラウンド電位であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電極。
【請求項７】
前記導電体層は、前記櫛歯状の歯の本数、当該歯の長さ及び当該歯間の幅の少なくともいずれかにより疎密のパターンを形成することを特徴とする請求項２に記載の電極。
【請求項８】
前記疎密のパターンは、少なくとも異なる３種類の長さの前記櫛歯状の歯により形成され、前記電極の中心から最も長い櫛歯の先端までの距離は３５〜５０ｍｍ、前記電極の中心から中間の長さの櫛歯の先端までの距離は６０〜９０ｍｍ、前記電極の中心から最も短い櫛歯の先端までの距離は１００〜１２５ｍｍであることを特徴とする、請求項７に記載の電極。
【請求項９】
前記基材は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）又は窒化アルミニウム（ＡｌＮ）のいずれかから形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の電極。
【請求項１０】
前記基材と、前記導電体層とを覆う保護層を更に備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の電極。
【請求項１１】
前記電極の基材は、複数のガス導入管が貫通することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電極。
【請求項１２】
第１の電極と第２の電極とが対向して配置されたプラズマ処理装置であって、
前記第１の電極は、
所望の誘電体から形成された基材と、
前記基材の表面のうち、少なくとも前記第２の電極側の表面の一部に形成された導電体層と、を備え、
前記導電体層は、前記第２の電極側の表面の外側が内側より密になるように疎密のパターンを有することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記プラズマ処理装置は、上部電極と下部電極が対向して配置された平行平板型のプラズマ処理装置であり、
前記第１の電極は前記上部電極であり、
前記第２の電極は前記下部電極であることを特徴とする、請求項１２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１４】
前記基材は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）又は窒化アルミニウム（ＡｌＮ）のいずれかから形成されていることを特徴とする請求項１２または１３のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】電極及びプラズマ処理装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、平行平板型のプラズマ処理装置用の電極及び前記電極を備えたプラズマ処理装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある態様によれば、平行平板型のプラズマ処理装置用の電極であって、所望の誘電体から形成された基材と、前記基材の表面のうち、少なくとも前記プラズマ処理装置の処理空間側の表面の一部に形成された導電体層と、を備え、前記導電体層は、前記処理空間側の表面の外側領域が内側領域より密になるように疎密のパターンを有することを特徴とする電極が提供される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
かかる構成によれば、電極は、誘電体から形成された基材と、当該基材の処理空間側の表面に形成された導電体層とを有し、導電体層は、前記電極の外側が内側より密になるように疎密のパターンを有する。これにより、電極と、電極とプラズマの間に生成されるシースとの合成キャパシタは、当該電極の外側では内側より大きくなる。これにより、テーパ状に形成された誘電体を、電極に埋設したことと同様の効果を得ることができ、プラズマの均一性をより高めることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
前記導電体層は、前記電極の外側から内側に向けて突出する櫛歯状のパターン、前記電極の外側から内側に向けて突出する三日月状のパターン、前記電極の外側から内側に向けて開口するパターンのいずれかの疎密のパターンを有してもよい。なお、前記電極は、平行平板型のプラズマ処理装置の下部電極に対向して配置された上部電極であってもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
前記導電体層と当該導電体層の疎密のパターンの境界には、前記電極の内側から外側に向かって前記導電体層が連続的に密になる、トランジション部が形成されていてもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
前記疎密のパターンは、少なくとも異なる３種類の長さの前記櫛歯状の歯により形成され、前記電極の中心から最も長い櫛歯の先端までの距離は３５〜５０ｍｍ、前記電極の中心から中間の長さの櫛歯の先端までの距離は６０〜９０ｍｍ、前記電極の中心から最も短い櫛歯の先端までの距離は１００〜１２５ｍｍであってもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
前記電極の基材は、複数のガス導入管が貫通してもよい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
上記課題を解決するために、本発明の別の態様によれば、第１の電極と第２の電極とが対向して配置されたプラズマ処理装置であって、前記第１の電極は、所望の誘電体から形成された基材と、前記基材の表面のうち、少なくとも前記第２の電極側の表面の一部に形成された導電体層と、を備え、前記導電体層は、前記第２の電極側の表面の外側が内側より密になるように疎密のパターンを有することを特徴とするプラズマ処理装置が提供される。なお、前記プラズマ処理装置は、上部電極と下部電極が対向して配置された平行平板型のプラズマ処理装置であり、前記第１の電極は前記上部電極であり、前記第２の電極は前記下部電極であってもよい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
プラズマの均一性を高めるために、図３（ａ）に本願発明の基本的な構成を示す。基材９２０ａに導電体９２５を覆った構成の電極（上部電極）９２０にテーパ状の誘電体９２０ｂを埋設して形成した構造の場合について説明する。この場合、基材９２０ａの中心部を凹上にして、電極９２０を構成する基材９２０ａのプラズマ面の中心部分（凹部）にテーパ状の誘電体９２０ｂを勘合埋設し、その間を金属性接着剤９２５で接着する。そして、その電極９２０の表面に耐プラズマ性の高いイットリア（Ｙ２Ｏ３）などを溶射して絶縁性の保護層９３０を形成する。図３（ｂ）の曲線Ｅａ’、Ｅｂ’、Ｅｃ’は、厚さが同一でテーパ比φＡ／φＢが異なる誘電体９２０ｂを基材９２０ａに挿入した場合のウエハ中心からの距離ｒ（ｍｍ）に対する電界強度Ｅ(a.u.)を示す。曲線Ｅａ’、Ｅｂ’、Ｅｃ’の誘電体９２０ｂのテーパ比φＡ／φＢは、Ｅａ’＜Ｅｂ’＜Ｅｃ’の関係にある。ここでは、テーパ状の誘電体９２０ｂはアルミナで形成され、下部電極に１００ＭＨｚのプラズマ励起用の高周波電力が印加される。この場合、誘電体９２０ｂの端部では中心部よりキャパシタンス成分が大きくなるため、誘電体９２０ｂの端部においてインピーダンスを低下させることができる。その結果、円筒状の誘電体を埋設した場合より誘電体の端部にて電界強度が低下しすぎず、より均一な電界強度が得られていることがわかる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
そこで、本実施形態に係る上部電極１０５では、誘電体の上部基材１０５ａのプラズマ側の面の外周部を導電体層で被膜し、これにより導電体層を形成する。これに加えて、基材１０５ａの内側に向けて導電体層の表面に所定のパターンを形成する。図５（ａ）は、上部電極１０５のプラズマ側（下部電極側）の面を示した図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）の１−１断面図である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
（パターン評価３）
次に、発明者は、導電体層１１０の疎密のパターンの櫛歯の長さを変化させた場合について、その電界強度分布の変化を調べた。その結果を図９に示す。図９は、図７（ｂ）や図７（ｃ）に示すような３種類の異なる長さの櫛歯を６４本設け、図１０に示す、上部電極１０５の中心から各櫛歯の先端までの距離ＧＲ１、ＧＲ２、ＧＲ３を変化させた場合の電界強度Ｅ(a.u.)の変化を示すグラフである。