(57)【要約】【課題】  交換を簡便に行うことのできる防着板支持部材およびこれを備えたプラズマ源を提供する。【解決手段】  プラズマ生成容器１内に配置される防着板支持部材Ｆであって、プラズマ生成容器内壁に固定される第一の部材３と、第一の部材３に固定されていて、プラズマ生成容器１の内壁面に略垂直な方向から視た時に、プラズマ生成容器１の内壁面に沿った方向で少なくとも第一の部材３の周縁から突出した突出部を有する第二の部材４とを備えていて、プラズマ生成容器１の内壁面に略垂直な方向において、突出部がプラズマ生成容器１の内壁面と離間している。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ処理装置やイオンビーム照射装置で用いられるプラズマ生成容器内に配置される防着板支持部材であって、
プラズマ生成容器内壁に固定される第一の部材と、
前記第一の部材に固定されていて、プラズマ生成容器の内壁面に略垂直な方向から視た時に、前記プラズマ生成容器の内壁面に沿った方向で少なくとも前記第一の部材の周縁から突出した突出部を有する第二の部材とを備えていて、
前記プラズマ生成容器の内壁面に略垂直な方向において、前記突出部が前記プラズマ生成容器の内壁面と離間している防着板支持部材。
【請求項２】
前記プラズマ生成容器の内壁面に略垂直な方向から視た時に、前記第二の部材は前記第一の部材を内包している請求項１記載の防着板支持部材。
【請求項３】
前記第二の部材は、前記第一の部材の一部を収納する凹部を備えている請求項１または請求項２記載の防着板支持部材。
【請求項４】
前記第一の部材と前記第二の部材は、非磁性体からなる請求項１乃至３のいずれか一項に記載の防着板支持部材。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の防着板支持部材が前記プラズマ生成容器の内壁に取り付けられたプラズマ源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ処理装置やイオンビーム照射装置で用いられるプラズマ生成容器内部に防着板を取り付ける為の防着板支持部材、更には当該防着板支持部材を備えるプラズマ源に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマCVD装置やPLADと呼ばれるプラズマドーピング装置等のプラズマ処理装置、イオン注入装置やイオンビーム配向装置等のイオンビーム照射装置には、プラズマ生成容器内壁の腐食防止やプラズマ生成容器内の洗浄を効率的に行う為に、プラズマ生成容器内壁に沿って特許文献１に開示されているような着脱可能なライニング（ライナー、防着板とも呼ぶ）が設けられている。
【０００３】
この防着板の取り付け、取り外しに関しては、例えば、特許文献２に記載されているように、防着板を一方向に移動させることにより行われる。具体的な構成としては、プラズマ生成容器の内部に本体部と本体部から延設された端部とを有する防着板支持部材を複数取り付けておく。この防着板支持部材の端部とプラズマ生成容器の内壁面との間に隙間が形成されるので、この隙間を利用して防着板をスライドにより取り付けたり、取り外したりする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１８２６２３号公報
【特許文献２】特開２０１３−２０７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に記載の構成を用いれば、防着板の取り付け、取り外しに係る作業性は格段に向上する。しかしながら、プラズマ生成容器内部はプラズマに曝されているので、防着板支持部材そのものが消耗してしまう。この場合、防着板支持部材を交換することになるが、防着板支持部材を取り外してしまうと、防着板の一端を支持する部材が完全になくなってしまうので、防着板がプラズマ生成容器の床面に落下してしまう。防着板の床面への落下を防止する場合、防着板支持部材の取り外しの前に、防着板自体を取り外すことが必要となる。こうなると、防着板支持部材の交換作業に時間を要してしまう。
【０００６】
一方で、防着板は定期的なメンテナンスの際に交換されるので、この時に防着板支持部材も交換することが考えられる。ただし、防着板の交換時期まで待ってから防着板支持部材の交換を行った場合、防着板支持部材の端部が大きく変形してしまい、変形した防着板支持部材の端部とプラズマ生成容器の壁面との間に防着板を挟み込んでしまうことが懸念される。この場合、防着板の取り外し時には、もはや防着板をスライドにより取り外すことができなくなってしまう。そうなると、防着板の交換作業に係る作業性が著しく低下してしまう。
【０００７】
そこで、本発明では、交換を簡便に行うことのできる防着板支持部材およびこれを備えたプラズマ源を提供するとともに、防着板の交換に係る作業性を向上することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
プラズマ処理装置やイオンビーム照射装置で用いられるプラズマ生成容器内に配置される防着板支持部材であって、プラズマ生成容器内壁に固定される第一の部材と、前記第一の部材に固定されていて、プラズマ生成容器の内壁面に略垂直な方向から視た時に、前記プラズマ生成容器の内壁面に沿った方向で少なくとも前記第一の部材の周縁から突出した突出部を有する第二の部材とを備えていて、前記プラズマ生成容器の内壁面に略垂直な方向において、前記突出部が前記プラズマ生成容器の内壁面と離間している。
【０００９】
このような構成であれば、第二の部材はプラズマ生成容器内部で発生するプラズマに曝されるが、プラズマ生成容器の内壁に固定された第一の部材は、プラズマに曝され難くなる。この為、防着板支持部材の交換を行う際、プラズマに曝されて損傷の大きい第二の部材のみを交換すればよい。この場合、第一の部材はプラズマ生成容器の内壁に固定された状態である為、この部材でもって防着板の端部を支持することが可能となる。これにより、防着板支持部材の交換時に防着板を取り外すことが不要となるので、防着板支持部材の交換作業を簡便に行うことができ、ひいては防着板の交換に係る作業性を向上させることができる。
【００１０】
前記プラズマ生成容器の内壁面に略垂直な方向から視た時に、前記第二の部材は前記第一の部材を内包していることが望ましい。
【００１１】
このような構成であれば、第二の部材でもって第一の部材が覆われることになるので、第一の部材が完全にプラズマに曝されない。よって、第一の部材の交換が完全に不要となることから第二の部材のみを交換すればよい。
【００１２】
前記第二の部材は、前記第一の部材の一部を収納する凹部を備えていることが望ましい。
【００１３】
このような構成であれば、凹部により第二の部材の第一の部材への固定を安定して行うことができる。
【００１４】
前記第一の部材と前記第二の部材は、非磁性体からなることが望ましい。
【００１５】
プラズマ生成容器内部には磁場が形成されている場合がある。防着板支持部材が非磁性体で構成されていれば、このような磁場に影響を与えないので、防着板支持部材の配置自由度が向上する。
【００１６】
プラズマ源の構成としては、前述した防着板支持部材が前記プラズマ生成容器の内壁に取り付けられたプラズマ源であればよい。
【発明の効果】
【００１７】
第二の部材はプラズマ生成容器内部で発生するプラズマに曝されるが、プラズマ生成容器の内壁に固定された第一の部材はプラズマに曝され難くなる。この為、防着板支持部材の交換を行う際、多くの場合、プラズマに曝されて損傷の大きい第二の部材のみを交換すればよい。第二の部材を交換する場合、第一の部材はプラズマ生成容器の内壁に固定しておくことができるので、この部材でもって、防着板の端部を支持させることが可能となる。これにより、防着板支持部材の交換時に防着板を取り外すことが不要となるので、防着板支持部材の交換作業を簡便に行うことができ、ひいては防着板の交換に係る作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】プラズマ生成容器の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の防着板支持部材の一例を示す概略図である。
【図３】図２に記載のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線による断面図である。
【図４】本発明の防着板支持部材の第２の実施例を示す概略図である。
【図５】本発明の防着板支持部材の第３の実施例を示す概略図である。
【図６】本発明の防着板支持部材の第４の実施例を示す概略図である。
【図７】本発明の防着板支持部材の第５の実施例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
半導体製造装置では、内部にプラズマが生成されるプラズマ生成容器を備えたプラズマ源が設けられている。
【００２０】
図１には、様々な形態のプラズマ生成容器１を備えたプラズマ源Ｐの例が記載されている。図１（Ａ）に記載のプラズマ源Ｐは外形が略円柱形状のプラズマ生成容器１を備えており、図１（Ｂ）に記載のプラズマ源Ｐは外形が略立方体形状のプラズマ生成容器１を備えている。また、図１（Ｃ）に記載のプラズマ源Ｐは図１（Ｂ）に記載のプラズマ生成容器１にイオンビームやプラズマを容器外部に導出する為の開口部７が形成されたプラズマ生成容器１を備えている。
【００２１】
プラズマの生成方法については、従来から知られているように、容器内部にガスを導入し、電位の異なるアノードとカソードを設けておき、カソードからガスを電離させる熱電子を放出させてプラズマを生成する方法や熱電子によるガスの電離に代えて、容器内部に高周波を導入する手法が用いられている。
【００２２】
図２には、プラズマ生成容器１の内部で、本発明の防着板支持部材Ｆを用いて防着板２が支持されている様子が描かれている。この例では、プラズマ生成容器１の内壁面に沿って３枚の防着板２が個別に支持されている。防着板支持部材Ｆは、プラズマ生成容器１の内壁面に固定された第一の部材３と第一の部材３に固定された第二の部材４で構成されている。例えば、各部材の固定はボルト５を用いて行われる。図示されるＹ軸方向において、離間配置された防着板支持部材Ｆの間に、矢印Ｓ１〜Ｓ３の方向に沿って各防着板２をスライドさせることで、防着板２はプラズマ生成容器１の内壁面に沿って取り付けられる。この図面および以降の図面に記載のＸＹＺ軸は、互いに直交している。
【００２３】
図３（Ａ）〜（Ｃ）には、図２に記載のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線における各断面図が描かれている。これを基に、防着板支持部材Ｆの構成について、詳細を説明する。
【００２４】
図３（Ａ）、図３（Ｂ）に描かれているように、第二の部材４は凹部６を有していて、この凹部６にプラズマ生成容器１の内壁に固定された第一の部材３の一部が収納されている。このような凹部６を設けておけば、第一の部材３への第二の部材４の組み付けを簡便に行うことができる。なお、第二の部材４に凹部６を設ける代わりに、第一の部材３に凹部を設けておき、これを両部材を組み付ける際の位置決め等に用いるようにしてもよい。このような構成でも、第二の部材４に凹部６を設けるのと同等の効果を奏することができる。
【００２５】
図３（Ａ）〜（Ｃ）に描かれているように、プラズマ生成容器１の内壁面と略垂直な方向（図中、矢印Ｅとして記載されている方向やＺ軸方向）から視たとき、第二の部材４は第一の部材３を内包している。なお、内包しているとは、プラズマ生成容器１の内壁面に略垂直な方向から視た時に、第二の部材４によって第一の部材３が完全に見えない（隠れている）状態のことを指す。また、略垂直とはほぼ垂直であって、垂直から数度程度ずれた範囲も包含している。
【００２６】
第二の部材４は、第一の部材３の周縁より突出した突出部を有していて、この突出部によって、プラズマ生成容器１の内壁面に略垂直な方向から視た時に、第二の部材４で第一の部材３が完全に隠れるように構成されている。第二の部材４の突出した突出部とは、図３（Ａ）〜（Ｃ）に記載の領域Ｄに対応している箇所である。この領域Ｄに対応している第二の部材４の突出部は、プラズマ生成容器１の内壁面に略垂直な方向から視た時にプラズマ生成容器１の内壁面から離間している。この突出部とプラズマ生成容器１の内壁面との間の空間を利用して、防着板２をスライドさせて取り付けたり、取り外したりする。
【００２７】
このような構成であれば、第二の部材４はプラズマ生成容器１内部で発生するプラズマに曝されるが、プラズマ生成容器１の内壁に固定された第一の部材３は、プラズマに曝され難くなる。この為、防着板支持部材Ｆの交換を行う際、プラズマに曝されて損傷の大きい第二の部材４のみを交換すればよい。この場合、第一の部材３はプラズマ生成容器１の内壁に固定されたままにすることができるので、第一の部材３でもって防着板２の端部を支持させることが可能となる。これにより、防着板支持部材Ｆの交換時に防着板２を取り外すことが不要となる。
【００２８】
第二の部材４が第一の部材３を内包している必要はない。少なくとも第一の部材３の一部が第二の部材４で隠れていれば、第一の部材３の全てがプラズマに曝される場合に比べて、第一の部材３の交換頻度を少なくすることができる。例えば、防着板２を防着板支持部材ＦのＹ軸方向における一方の端部で支持する場合、図３（Ａ）、（Ｂ）に記載の領域Ｄに対応した突出部のうち、いずれか一方が形成されるように、第二の部材４を構成しておけばよい。もちろん、第二の部材４が第一の部材３を完全に隠す（内包する）ように構成されていてもよい。このようにしておけば、第一の部材３の交換頻度を飛躍的に下げることができる。
【００２９】
図４には、本発明の防着板支持部材Ｆの第２の実施例を示す概略図が描かれている。図３の例との違いは、プラズマ生成容器１の内壁面に略垂直となる方向から当該壁面を視た時に、第一の部材３の一部が第二の部材４によって隠れているが、完全には隠れていない点にある。このような構成でも、第一の部材３の一部が第二の部材４で隠れているので、第一の部材３のプラズマによる損傷を軽減させることができる。
【００３０】
図５には、本発明の防着板支持部材Ｆの第３の実施例を示す概略図が描かれている。これまでの実施例では、第二の部材４に凹部６が形成されていたが、図５の実施例では第二の固定部材４は凹部６を備えていない。第二の部材４の第一の部材３への取り付け時に両部材の位置出し等を行わない場合には、図５に記載の構成を用いても良い。
【００３１】
図６には、本発明の防着板支持部材Ｆの第４の実施例を示す概略図が描かれている。図６に記載されているように、防着板２をスライドさせる方向に沿って、防着板支持部材Ｆを複数個に分割してもよい。このような構成であってもよい。ただし、防着板支持部材Ｆの取り付け、取り外しをより簡便に行うには、防着板支持部材Ｆを複数に分割するよりも、一体ものとして構成しておく方がよい。
【００３２】
図７（Ａ）、（Ｂ）には、本発明の防着板支持部材Ｆの第５の実施例を示す概略図が描かれている。プラズマ生成容器１の形状が湾曲していても、本発明を適用することができる。なお、図７（Ａ）の場合、プラズマ生成容器１の壁面の曲率が大きくなると、防着板２をスライドにより取り付けることが不可能となる。この場合、図７（Ｂ）に示すように、防着板支持部材Ｆを設けておき、例えば、紙面上側から下側に向けて防着板２を矢印Ｓ１の方向にスライドさせて取り付けるようにすればいい。
【００３３】
これまでの実施例で述べた防着板支持部材Ｆを構成する第一の部材３と第二の部材４の材質は、非磁性体であればよい。プラズマ生成容器１の内部には、プラズマ閉じ込め用の磁場分布が形成される場合がある。防着板支持部材Ｆが磁性体であれば、このような磁場分布に影響を与えかねないが、これを非磁性体で構成しておけば、プラズマ生成容器１内部で形成される磁場分布への影響を考慮する必要がなくなる。これにより、防着板支持部材Ｆの配置自由度を格段に向上させることができる。なお、非磁性体としては、耐熱、耐摩耗性を考慮しオーステナイト系のステンレスを用いることが考えられる。
【００３４】
プラズマ生成容器１の内部に配置される防着板支持部材Ｆの全てに対して本発明を適用する必要はない。例えば、防着板を複数枚設ける場合、一部の防着板については、プラズマ生成容器の構成等を考慮し、ボルトで防着板を止める構成を用いても構わない。この上で、他の防着板について、本発明を適用した防着板支持部材Ｆを用いて、スライドにより防着板の取り付け、取り外しを行うようにしておいてもよい。
【００３５】
前述した以外に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行っても良いのはもちろんである。
【符号の説明】
【００３６】
１．プラズマ生成容器
２．防着板
３．第一の部材
４．第二の部材
６．凹部
７．開口部
Ｆ．防着板支持部材
Ｐ．プラズマ源
【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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