(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体製造装置のリアクタ本体とその天蓋とに装着され、電気的接続を安定化させる高周波電力接続用コンタクトピンを提供する。【解決手段】リアクタ本体１５に対して開閉可能な天蓋１３を備えた半導体基板処理装置のリアクタ１２に装着される高周波電力接続用コンタクトピンであって、リアクタ本体１５に装着されるリアクタ本体側コンタクトピン２７と、天蓋１３が閉止状態のときにリアクタ本体コンタクトピン２７と係合する、天蓋１３に装着される天蓋コンタクトピン２３とを備え、天蓋コンタクトピン２３と係合する側の、リアクタ本体コンタクトピン２７の先端部は縮径された中実軸である。【選択図】図２
0003169459.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
リアクタ本体に対して開閉可能な天蓋を備えた半導体基板処理装置のリアクタに装着される高周波電力接続用コンタクトピンであって、
前記リアクタ本体に装着されるリアクタ本体側コンタクトピンと、前記天蓋が閉止状態のときに前記リアクタ本体コンタクトピンと係合する、前記天蓋に装着される天蓋コンタクトピンとを備えてなり、
該天蓋コンタクトピンと係合する側の、前記リアクタ本体コンタクトピンの先端部は縮径された中実軸であることを特徴とする高周波電力接続用コンタクトピン。
【請求項２】
前記リアクタ本体コンタクトピンの前記先端部の先端面は凸形状球Ｒ面であり、前記リアクタ本体コンタクトピンと係合する側の、前記天蓋コンタクトピンの先端面は、円錐状の凹形状であることを特徴とする請求項１記載の高周波電力接続用コンタクトピン。
【請求項３】
前記リアクタ本体コンタクトピンの先端部の先端面は周囲に段差を形成された平坦面であり、前記段差にはコイル状のリング部材が装着され、前記リアクタ本体コンタクトピンと係合する側の、前記天蓋コンタクトピンの先端面が平坦面であることを特徴とする請求項１記載の高周波電力接続用コンタクトピン。
【請求項４】
前記リアクタ本体コンタクトピンは、前記リアクタ本体に弾性部材を介して装着され、前記天蓋コンタクトピンとの係合により前記リアクタ本体の内部に向けて弾性移動可能であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の高周波電力接続用コンタクトピン。
【請求項５】
前記弾性部材は、コイル状の圧縮ばねであることを特徴とする請求項４に記載の高周波電力接続用コンタクトピン。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、半導体製造装置のリアクタに装着される高周波電源接続用コンタクトピンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置は種々のタイプのものがあり、例えば、半導体基板を処理するリアクタにはリアクタ本体に対して上部に設けた天蓋が開閉可能となる構造のものがある。上記天蓋が開閉可能となるリアクタを備えた半導体製造装置の概略について図１を用いて説明する。
【０００３】
なお、図１は本考案に係る高周波電力接続用コンタクトピンを装着したリアクタを含む半導体製造装置の概略図であるが、この高周波電力接続用コンタクトピン以外の半導体製造装置の構成は従来のものと共通するので、従来の半導体製造装置全体の概略について図１を参照して説明する。図１（ａ）は半導体製造装置の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ矢視図、図１（ｃ）は半導体製造装置全体の斜視図、をそれぞれ示す。
【０００４】
図１（ａ）から図１（ｃ）に示すように、半導体製造装置１０１は、リアクタ本体１０２に開閉可能な天蓋１０３を有するリアクタ１０５と、リアクタ１０５の上に配設された一対のリモートプラズマユニットを主として備え、リアクタ本体１０２と天蓋１０３とが一対のヒンジ部１１１ａ、１１１ｂを介して接続され、ヒンジ部１１１a、１１１ｂとは反対側の位置で、天蓋１０３に設けられた取っ手１１３の操作により天蓋１０３を開閉可能とする構造のものである。
【０００５】
従来のリアクタの天蓋が開いた状態の一部拡大斜視図である図５に示すように、リアクタ本体１０２にはリアクタ本体コンタクトピン１１５、天蓋１０３には天蓋コンタクトピン１１７がそれぞれ装着されている。ヒンジ部１１１ａ、１１１ｂに枢着された天蓋１０３が回動してリアクタ本体１０２を閉じた状態のときに、天蓋コンタクトピン１１７がリアクタ本体コンタクトピン１１５に係合、接続し、リアクタ本体１０２の下部に設けたマッチングボックス１０４ａ、１０４ｂから供給される高周波（ＲＦ）電力がリアクタ本体コンタクトピン１１５と天蓋コンタクトピン１１７とを介して、電極（シャワープレート）に供給され、シャワープレートと下部電極（サセプタ）間にプラズマが生成される。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図５に示すように、円柱形状の軸部材である天蓋コンタクトピン１１７が挿入されるリアクタ本体コンタクトピン１１５は、円錐形状の凹体であるため、天蓋１０３を開けた状態のときに、円錐形状の凹体の内部に異物が入り込んで、堆積し易い構造となっている。リアクタコンタクトピン１１５に異物が堆積された状態となると、天蓋コンタクトピン１１７との電気的接続が不良となり、電極（シャワープレート）への高周波（ＲＦ）電力の供給が不安定となるおそれが生じる。
【０００７】
また、半導体製造装置１０１を長期間使用すると、天蓋１０３の開閉の繰り返しにより、リアクタ本体コンタクトピン１１５及び天蓋コンタクトピン１１７の形状が、劣化変化又は経時変化して電気的接続が不良となるおそれもある。
【０００８】
本考案は、半導体製造装置のリアクタ本体とその天蓋とに装着される高周波電力接続用コンタクトピンの電気的接続を安定化させる構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本考案が提供するのは、リアクタ本体に対して開閉可能な天蓋を備えた半導体基板処理装置のリアクタに装着される高周波電力接続用コンタクトピンであって、前記リアクタ本体に装着されるリアクタ本体側コンタクトピンと、前記天蓋が閉止状態のときに前記リアクタ本体コンタクトピンと係合する、前記天蓋に装着される天蓋コンタクトピンとを備えてなり、該天蓋コンタクトピンと係合する側の、前記リアクタ本体コンタクトピンの先端部は縮径された中実軸であることを特徴とする高周波電力接続用コンタクトピンである。
【００１０】
リアクタ本体コンタクトピンの先端部が縮径された中実軸であることから、異物の堆積を防止でき、さらに天蓋コンタクトピンとの係合、接続が確実となり、、電気的接続を安定化させることができる。
【００１１】
さらに、前記リアクタ本体コンタクトピンの前記先端部の先端面は凸形状球Ｒ面であり、前記リアクタ本体コンタクトピンと係合する側の、前記天蓋コンタクトピンの先端面は、円錐状の凹形状であることが好ましい。先端面をそれぞれ凸形状球Ｒ面、及び円錐状の凹形状とすることで、係合、接続がより確実となるので、電気的接続が安定化する。
【００１２】
また、前記リアクタ本体コンタクトピンの先端部の先端面は周囲に段差を形成された平坦面であり、前記段差にはコイル状のリング部材が装着され、前記リアクタ本体コンタクトピンと係合する側の、前記天蓋コンタクトピンの先端面が平坦面とする形状、構造としてもよい。リアクタ本体コンタクトピンの平坦な先端面の周囲の段差に装着されたコイル状のリング部材に対して、天蓋コンタクトピンの先端面を平坦面とすることで係合による接続が確実となり、電気的接続が安定化する。コイル状のリング部材としては、耐食性、強度性に優れた導電性の材質のものを使用することが好ましい。
【００１３】
さらに、前記リアクタ本体コンタクトピンは、前記リアクタ本体に弾性部材を介して装着され、前記天蓋コンタクトピンとの係合により前記リアクタ本体の内部に向けて弾性移動可能とすることが好ましい。係合の際に弾性移動させるので、天蓋が閉じた状態のときは、弾性力により両コンタクトピン同士の接触が良好になり、電気的接続がより安定化する。
【考案の効果】
【００１４】
本考案によれば、高周波電力接続用コンタクトピンを構成するリアクタリアクタ本体コンタクトピンと天蓋コンタクトピンとの係合、接続を確実にする形状、構造であるから、天蓋が閉じたときの電気的接続の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は本考案の第１実施例の高周波電力接続用コンタクトピンを装着したリアクタを含む半導体製造装置を示す図で、図１（ａ）はその平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）Ａ−Ａの矢視図であり、図１（ｃ）は装置斜視図である。
【図２】図２は本考案の第１実施例の高周波電力接続用コンタクトピンを装着したリアクタの天蓋が開いた状態の一部拡大斜視図である。
【図３】図３は本考案の第１実施例の高周波電力接続用コンタクトピンを示す図で、図３（ａ）は天蓋（図示せず）が開いたときのリアクタ本体コンタクトピンの断面模式図であり、図３（ｂ）は天蓋（図示せず）が閉じたときのリアクタ本体コンタクトピン及び天蓋コンタクトピンの断面模式図である。
【図４】図４は本考案の第２実施例の高周波電力接続用コンタクトピンを示す図で、図４（ａ）は天蓋（図示せず）が開いたときのリアクタ本体コンタクトピンの断面模式図であり、図４（ｂ）は天蓋（図示せず）が閉じたときのリアクタ本体コンタクトピン及び天蓋コンタクトピンの断面模式図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）のＢ部拡大図であり、図４（ｄ）は図４（ｃ）のＣ−Ｃ矢視図である。
【図５】天蓋が開いた状態の従来のリアクタの一部拡大斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本考案の好ましい実施例を説明する。
【００１７】
本考案に係る高周波電力接続用コンタクトピンは、図１（ａ）から図１（ｃ）に示す半導体製造装置１１に含まれる、半導体基板を処理するリアクタ１２の天蓋１３とリアクタ本体１５とにそれぞれ装着された一対のコンタクトピン（図示せず）から成るものである。
【００１８】
高周波電力接続用コンタクトピンは、リアクタ１２の下部に配置されたマッチングボックス１６ａ、１６ｂからの高周波電力を、天蓋１３内の電極（シャワープレート）に接続するための部材である。
【００１９】
天蓋１３は、左右一対に配設されたヒンジ部１７ａ、１７ｂを介してリアクタ本体１５に枢着され、ヒンジ部１７ａ、１７ｂとは反対側の位置で、天蓋１３に配設された取っ手１８の操作により開閉される構造である。
【００２０】
天蓋１３が閉じたときに、天蓋１３及びリアクタ本体１５にそれぞれ装着される一対のコンタクトピンが係合、接触して上記したマッチングボックス１６ａ、１６ｂからの高周波電力を電極（シャワープレート）に供給し、また天蓋１３が開いたときには、上記コンタクトピン同士の係合が解除されて高周波電力が遮断される構造となっている。
【００２１】
以下、半導体製造装置１１のリアクタ１２の天蓋１３及びリアクタ本体１５にそれぞれ装着される一対のコンタクトピンからなる高周波電力接続用コンタクトピンの実施例を説明する。
【実施例１】
【００２２】
天蓋１３が開いた状態のリアクタ１２の一部拡大斜視図である図２に示すように、リアクタ本体１５に対向する天蓋１３の内側には、底部が矩形状の天蓋凹部２０が形成され、この天蓋凹部２０に円柱形状の軸部材である天蓋コンタクトピン２３がその先端面をリアクタ本体１５に向けて装着されている。
【００２３】
天蓋１３に対向するリアクタ本体１５の内側には、円柱形状のリアクタ本体孔部２５が形成され、このリアクタ本体孔部２５に、円柱形状の軸部材であるリアクタ本体コンタクトピン２７が縮径された先端部２７ａの一部を露出して装着されている。
【００２４】
天蓋１３がリアクタ本体１５に対して閉じた状態となったときに、リアクタ本体コンタクトピン２７の先端面が、天蓋コンタクトピン２３の先端面に係合するように、天蓋コンタクトピン２３及びリアクタ本体コンタクトピン２７がそれぞれ所定位置に装着されている。
【００２５】
リアクタ本体コンタクトピン２７は、天蓋コンタクトピン２３と係合する側の先端部が縮径された円柱形状の中実軸であり、さらにその先端面は凸形状球Ｒ面となっている。
【００２６】
天蓋コンタクトピン２３は、円柱形状の中実軸であり、リアクタ本体コンタクトピン２７と係合する先端面は円錐状の凹形状となっている。天蓋コンタクトピン２３とリアクタ本体コンタクトピン２７とは直径が略同一寸法のものである。
【００２７】
図３（ａ）に示すように、リアクタ本体１５に形成されたリアクタ本体孔部２５には、コイル状の圧縮ばね３１を取付けたばね装着部材３３と、ばね装着部材３３の先端部３３ａが挿入されたリアクタ本体コンタクトピン２７とが一体となって、装着されている。
【００２８】
ばね装着部材３３は、軸状の先端部３３ａと、軸状の後端部３３ｂ及びこれらを連結する径寸法の大きい円柱形状の連結部３３ｃから成り、後端部３３ｂの周囲にはコイル状の圧縮ばね３１が装着されている。圧縮ばね３１は、その一端が後端部３３ｂに挿入されて連結部３３ｃに当接し、その他端はリアクタ本体孔部２５の底部である固定部材３５に当接している。固定部材３５には、圧縮ばね３１の他端のみが当接しており、ばね装着部材３３の後端部３３ｂは固定部材３５から所定の間隙を設けた状態であり、ばね装着部材３３及びリアクタ本体コンタクトピン２７は、固定部材３５に対していわゆるフローティング状態となっている。
【００２９】
後端部３３ｂと固定部材３５との間隙の距離は、リアクタ本体コンタクトピン２７の先端部２７ａがリアクタ本体１５から露出した長さ以上であればよい。先端部２７ａがリアクタ本体１５から露出した部分の長さとして、本実施例では１ｍｍ〜３ｍｍ程度が、天蓋コンタクトピン２３との係合、接触を確実にするのに望ましい長さである。
【００３０】
図３（ｂ）に示すように、天蓋１３（図２参照）を閉じたときは、リアクタ本体コンタクピン２７の先端部２７ａの上記露出部分は、天蓋コンタクトピン２３との係合により、コイル状の圧縮ばね３１の弾性力に抗してリアクタ本体１５側に押し込まれる。
【００３１】
これにより天蓋１３が閉じた状態のときに、天蓋コンタクトピン２３とリアクタ本体コンタクトピン２７とは、圧縮ばね３１の弾性力の働きにより接続状態が常時確実に保持され、電気的接続が安定化される。特に、リアクタ本体コンタクトピン２７は、先端部が縮径された円柱形状の中実軸であり、かつ先端面は凸形状球Ｒ面となっているので、異物の付着及び堆積を抑えると共に、先端面が円錐状の凹形状の天蓋コンタクトピン２３との係合による接続が確実になり、電気的接続を安定化できる。
【００３２】
なお、天蓋１３が開いたときは、天蓋コンタクトピン２３とリアクタ本体コンタクトピン２７との係合、接続が解除され、高周波電力の供給が遮断される構造となっているので、天蓋１３を開けて点検等を安全に行うことができる。
【実施例２】
【００３３】
次ぎに、本考案の高周波電力接続用コンタクトピンの第２実施例について図４を参照して説明する。なお、実施例１において説明した構成部材と同一の名称及び構造のものの説明は適宜省略し、実施例１と異なる点を中心に説明する。
【００３４】
図４（ａ）から図４（ｂ）に示すように、本考案の高周波電力接続用コンタクトピンに含まれるリアクタ本体コンタクトピン５１は、先端部５１ａの先端面が平坦面であり、さらに先端面の周囲を段差５１ｂが形成され、その段差５１にコイル状のリング部材５３が固着されている点が第１実施例と異なる。
【００３５】
コイル状のリング部材５３は、天蓋コンタクトピン５５との電気的接続を安定化させるために設けられたもので、その材質は耐食性、展延性及び強度性に優れた導電性部材のばね用ベリリウム銅（Ｃ１７２０）が望ましく、表面に銀（Ａｇ）又は金（Ａｕ）によるメッキを施すことがさらに望ましい。
【００３６】
リアクタ本体コンタクトピン５１の先端部５１ａの先端面周囲には、鋭角度状に切り込んだ段差５１ｂが形成されており、この段差５１ｂにコイル状のリング部材５３が押し込まれた状態で嵌め込まれ、固着されている（図４（ｃ）及び図４（ｄ）参照）。
【００３７】
天蓋コンタクトピン５５は、第１実施例と同様、円柱形状の中実軸であるが、リアクタ本体コンタクトピン５１と係合する先端面は平坦面となっている点が実施例１と異なる点である。上記したコイル状のリング部材５３との接触を十分に確保すべく、先端面を平坦面としたものである。
【００３８】
リアクタ本体コンタクトピン５１は、コイル状の圧縮ばね３１によりリアクタ本体孔部２５内で、いわゆるフローティング状態に置かれ、天蓋コンタクトピン５５との係合によりリアクタ本体１５内に弾性移動する構造となっている点は第１実施例と同様であるが、圧縮ばね装着部材５６の構造が以下のように異なる。
【００３９】
圧縮ばね装着部材５６は、軸状部材である先端部５６ａと、先端部５６ａよりも径の大きい円柱形状の後端部５６ｂとが連結した構造であり、先端部５６ａの一部がリアクタ本体コンタクトピン５１の底部に移動可能に挿入されている。リアクタ本体コンタクトピン５１の底部と後端部５６ｂとの間には、コイル状の圧縮ばね３１が先端部５１ａの周囲に装着されている。
【００４０】
圧縮ばね装着部材５６の後端部５６ｂは、リアクタ本体孔部２５の底部である固定部材３５に当接した状態に置かれ、リアクタ本体コンタクトピン５１は圧縮ばね３１の弾性力に抗してリアクタ本体孔部２５の内部に向けて移動可能であり、実施例１と同様に固定部材３５に対してフローティング状態となっている。
【００４１】
図４（ｂ）に示すように、天蓋１３（図２参照）が閉じた状態のとき、天蓋コンタクトピン５５の先端面がリアクタ本体コンタクトピン５１の先端面に接触、係合し、これにより先端部５１ｂの一部が露出していたリアクタ本体コンタクトピン５１は、圧縮ばね３１の弾性力に抗してリアクタ本体孔部２５の内部に押し込まれる。
【００４２】
上記したように本実施例では、リアクタ本体コンタクトピン５１の先端部５１ａの先端面周囲に段差５１ｂを形成し、この段差５１ｂにコイル状のリング部材５３を固着し、係合する天蓋コンタクトピン５５の先端面を平坦面としたので、天蓋コンタクトピン５５との接続が確実となり、電気的接続が安定化する。
【００４３】
また、コイル状のリング部材５３の材質をばね用ベリリウム銅（Ｃ１７２０）として、表面に銀（Ａｇ）又は金（Ａｕ）によるメッキを施すことで、劣化変化及び経時変化を抑え電気的接続を長期間安定化させることができる。
【００４４】
さらに、天蓋１３が閉じた状態のときには、リアクタ本体コンタクトピン５１は、コイル状の圧縮ばね３１の弾性力により常時、天蓋コンタクトピン５５と係合、接触するので電気的接続がより一層安定化する。
【００４５】
以上、添付図面を参照して本考案の好ましい実施例を説明したが、本考案は上述した実施例に限られることなく、実用新案登録請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々の形態に変更可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１１  半導体製造装置
１２  リアクタ
１３  天蓋
１５  リアクタ本体
１７ａ、１７ｂ  ヒンジ部
２３  天蓋コンタクトピン
２５  リアクタ本体孔部
２７  リアクタ本体コンタクトピン
３１  圧縮ばね
【図１】
0003169459.tif 000003
【図２】
0003169459.tif 000004
【図３】
0003169459.tif 000005
【図４】
0003169459.tif 000006
【図５】
0003169459.tif 000007