(57)【要約】【課題】  円筒状をなすチャンバーの外周面にプラズマ発生用の電極を正確に固定できるプラズマ処理装置を提供する。【解決手段】  左右の柱状絶縁体２の１段目の止着部２ａの側面にチャンバーの外周を略半周巻回する２本の帯状電極１１（２本を合せて略１周）が止着され、同様にして、２段目の止着部２ｂ側面に２本の帯状電極１２が止着され、３段目の止着部２ｃの側面に２本の帯状電極１３が止着され、４段目の止着部２ｄの側面に２本の帯状電極１４が止着され、更に４段目の止着部２ｄの側面には第３の帯状電極１５が止着されている。帯状電極１１の一端は導体４を介して止着部２ａにビスにて固着され、帯状電極１３の一端は導体５を介して止着部２ｃにビスにて固着され、これら導体４，５は導体６を介して等電位となるように高周波電源につながっている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波電源に接続される第１の帯状電極と、前記高周波電源よりも低周波の電源かアースに接続される第２の帯状電極とが、チャンバーの外周を略半周または略１周巻回するとともに互いに隙間をもって上下方向に交互に配置され、各帯状電極の両端がチャンバーの外側に配置された絶縁体に止着され、同じ高さ位置に止着された前記第１の帯状電極同士及び前記第２の帯状電極同士が前記絶縁体の内側面または外側面に取り付けた導体によって接続され、また上下方向に離間した第１の帯状電極同士または第２の帯状電極同士が前記絶縁体の側面に取り付けた導体によって接続されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載のプラズマ処理装置において、同じ高さ位置に止着された第１の帯状電極同士及び第２の帯状電極同士を接続する導体は、絶縁体の内側面に取り付けられるとともに帯状電極と同じ幅にされ、電極としても作用することを特徴とするプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体ウェーハやガラス基板の表面に形成した被膜のエッチング、アッシング、デポジション等に用いるプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマは高周波電源に接続される電極と、これよりも低周波の電源かアースに接続される電極との間で発生する。電極の形状としては半割筒状、櫛歯状などが知られているが、半割筒状の場合にはプラズマ発生領域が限定され、櫛歯状の場合には薄い電極を円筒状チャンバーの外周面の所定箇所に長期に亘って安定して固定することが難しいなどの問題がある。
【０００３】
そこで、本出願人は特許文献１として、帯状電極を用いた提案をしている。図５は当該帯状電極を用いたプラズマ処理装置の分解斜視図であり、ベルジャー型石英チャンバー１００の外周に帯状電極１０１，１０２，１０３，１０４，１０５を巻回し、これら帯状電極の両端部を石英チャンバー１００の外側に上下方向に配置した柱状絶縁体１０６に止着し、更に止着する際に柱状絶縁体１０６の１段目の止着部と３段目の止着部に共通の導体１０７を嵌め付け、２段目の止着部と４段目の止着部に共通の導体１０８を嵌め付け、導体１０７に帯状電極１０１、１０３の両端を、導体１０８に帯状電極１０２、１０４，１０５の両端を止着し、導体１０７を高周波電源に接続し、導体１０８をアースまたは前記電源よりも低い周波数の電源に接続することで、帯状電極間の隙間にプラズマを発生せしめる
ようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−２３２０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
安定したプラズマを発生させるには、帯状電極１０１，１０３に印加させる高周波が等しく、また帯状電極１０２、１０４，１０５が等しくアースされているか周波数の低い電源に均等に接続されていることが必要である。
そのため、従来にあっては導体１０７，１０８のコ字状両端部の中間を連続部１０７ａ，１０８ａとしている。
【０００６】
導体１０７，１０８の両方を柱状絶縁体１０６の外側面に取り付けようとすると、一方の導体１０７は１段目の止着部と３段目の止着部に跨り、他方の導体１０８は２段目の止着部と４段目の止着部に跨るため、互いに干渉してしまう。そこで、一方（図示例では導体１０７）を柱状絶縁体１０６の内側に取り付けている。
【０００７】
柱状絶縁体１０６の内側はチャンバー１００の外側面に対向し、しかもチャンバー１００との間隔は僅かである。この状態でプラズマを発生させるとチャンバー１００が高温となり、導体１０７の連続部１０７ａが伸張する。しかし、僅かな隙間しか残されていないため連続部１０７ａが波状に曲がってしまう。更にプラズマの発生を停止すると温度が下がる。この温度変化を繰り返し行っていると、最終的には連続部１０７ａの破断に繋がる。
【０００８】
上記したように連続部１０７ａが変形したり破断することで、帯状電極同士のインピーダンスのバランスが崩れ、プラズマの発生が不安定になる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決すべく、本発明に係るプラズマ処理装置は、高周波電源に接続される第１の帯状電極と、前記高周波電源よりも低周波の電源かアースに接続される第２の帯状電極とが、チャンバーの外周を略半周または略１周巻回するとともに互いに隙間をもって上下方向に交互に配置され、各帯状電極の両端がチャンバーの外側に配置された絶縁体に止着され、同じ高さ位置に止着された前記第１の帯状電極同士及び前記第２の帯状電極同士が前記絶縁体の内側面または外側面に取り付けた導体によって接続され、また上下方向に離間した第１の帯状電極同士または第２の帯状電極同士が前記絶縁体の側面に取り付けた導体によって接続された構成とした。
【００１０】
前記第１の帯状電極同士及び第２の帯状電極同士を接続する導体を、絶縁体の内側面に取り付ける場合には、当該導体の幅を帯状電極と同じ幅にすることが好ましい。このようにすることで帯状電極がチャンバー全周を取り囲むことになり、プラズマ発生領域が拡大し、より安定してプラズマを発生させることができる。
【００１１】
また、高さ位置の異なる第１の帯状電極同士または第２の帯状電極同士を接続すべく絶縁体の側面に取り付けられた導体については、同じ高さ位置にある第１の帯状電極同士または第２の帯状電極同士をつなぐ導体よりもその厚みを厚くする（２．０ｍｍ程度）ことで、耐熱性を更に向上させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、円筒状をなすチャンバーの外周面にプラズマ発生用の電極を正確に固定できる。
またチャンバーの熱によって膨張と収縮を繰り返す部分がなくなったため、プラズマ放電を安定化させることができる。また、接続導体の変形や破断を防げるため、部品交換の頻度も低減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るプラズマ処理装置を構成要素毎に分解して示した図、図２は絶縁体に導体を取り付けた状態を示す図である。
【００１４】
プラズマ処理装置のチャンバー１は合成石英等から構成され、その形状は上端を閉じた略筒状（ベルジャー型）をなし、チャンバー１外側の対向する位置には、アルミナや樹脂等からなる一対の柱状絶縁体２，２を上下方向に配置している。
【００１５】
柱状絶縁体２はリブにて４つの止着部２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに画成され、各止着部には取付け穴が形成され、１段目の止着部２ａの内側面と３段目の止着部２ｃの内側面にはアルミ板や銅板等からなる導体４，５を嵌め付けている。これら導体４，５はコ字状をなすとともに取付け穴が形成され、その幅は後述する帯状電極の幅と等しくされ、導体４，５も電極として作用するようにしている。
【００１６】
また前記導体４，５は柱状絶縁体２の側面に取り付けられるコ字状をなす導体６にて接続されている。この導体６はアルミ板や銅板等からなり且つ前記導体４，５よりも厚く（２ｍｍ程度）されている。
【００１７】
また柱状絶縁体２の２段目の止着部２ｂの外側面と４段目の止着部２ｄの外側面には、連結部７ａを有する共通の導体７を嵌め付け、４段目の止着部２ｄの内側面には、アルミ板や銅板等からなる導体８を嵌め付けている。
【００１８】
そして、左右の柱状絶縁体２の１段目の止着部２ａの側面にチャンバーの外周を略半周巻回する２本の帯状電極１１（２本を合せて略１周）が止着され、同様にして、２段目の止着部２ｂ側面に２本の帯状電極１２が止着され、３段目の止着部２ｃの側面に２本の帯状電極１３が止着され、４段目の止着部２ｄの側面に２本の帯状電極１４が止着され、更に４段目の止着部２ｄの側面には第３の帯状電極１５が止着されている。
【００１９】
ここで、帯状電極１１の一端は導体４を介して止着部２ａにビスにて固着され、帯状電極１３の一端は導体５を介して止着部２ｃにビスにて固着され、これら導体４，５は導体６を介して等電位となるように高周波電源につながっている。
【００２０】
また帯状電極１２，１４，１５の一端は導体７を介して止着部２ｂ，２ｃにビスにて固着されている。これら帯状電極１２，１４，１５は１つの導体７を介してつながっているので等電位となり、図示しない電極板を介して接地されている。また、
【００２１】
前記したように、帯状電極１１と帯状電極１３は高周波電源に接続されて第１の電極を構成し、帯状電極１２と帯状電極１４とは接地されて前記第１の電極との間でプラズマを発生する第２の電極を構成する。
尚、帯状電極１２と帯状電極１４については接地せずに、帯状電極１１と帯状電極１３が接続される高周波電源よりも低周波の電源に接続することも可能である。
【００２２】
図３は別実施例を示す図２と同様の図であり、この実施例にあっては１段目の止着部２ａの外側面にコ字状をなす導体２４を取り付け、２段目の止着部２ｂの内側面に導体２７を取り付け、更に前記導体６と対向する柱状絶縁体２の側面に導体２６を取り付けている。
【００２３】
導体２４を取り付けることで、左右の帯状電極１１，１１の接続が確実になされ、導体２６を取り付けることで、帯状電極１１，１３の接続が確実になされ、導体２７を取り付けることで、左右の帯状電極１２，１２がつながり、プラズマ発生領域が広がる。
【００２４】
図４は別実施例を示す分解斜視図であり、この実施例にあっては帯状電極１１，１２，１３，１４，１５として、チャンバー１の周囲を略１周するものを用いている。本発明には、これ以外に帯状電極をチャンバーの周方向に沿って３分割或いは４分割したものも含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係るプラズマ処理装置を構成要素毎に分解して示した図
【図２】絶縁体に導体を取り付けた状態を示す図
【図３】別実施例を示す図２と同様の図
【図４】別実施例を示す分解斜視図
【図５】従来例の分解斜視図
【符号の説明】
【００２６】
１…チャンバー、２…柱状絶縁体、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ…柱状絶縁体の止着部、４，５，６，７，８，９，２４，２６，２７…導体、７ａ…連結部、１１，１２，１３，１４，１５…帯状電極。
【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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