(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口体の素材の盤体の中心を傾斜ターンテーブルの回転中心軸上に合わせて設置し、回転中心軸から適宜の距離に穿孔装置が位置するようにターンテーブルを移動させて位置決めし、ターンテーブルを所定角度回転させて垂直方向に穿孔して中心軸に対して線対称である傾斜した貫通孔を形成する開口体の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、穿孔位置を傾斜ターンテーブルの最下点と最上点を結ぶ線上以外の位置において垂直方向に穿孔する開口体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、斜め貫通孔を有する開口体、例えば、半導体素子の製造過程におけるアッシング装置やエッチング装置などのプラズマ生成用の電極である斜め貫通孔を有する開口体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマエッチング装置などの反応容器内の雰囲気を均一にするためには、開口体の貫通孔の配置は、開口体面に均一に設けなければならず、開口体の中心軸に対して対称に貫通孔が配置されるようにＸＹ軸方向に動くテーブル上に石英ガラス円盤等のワークを固定し、Ｚ軸方向に上下動するドリルで貫通孔を形成していた。
【０００３】
ワークをテーブル上に傾斜させることで斜めの貫通孔を盤体に形成することは可能であるが、複数の貫通孔を盤体の中心軸に対して線対称となるように形成することが困難であった。
【特許文献１】特開平１０−１３９５４７号公報
【特許文献２】特開２０００−２８６２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、開口体に、その中心軸を中心とする同心円上に、中心軸に対して傾斜が軸対称となる貫通孔を簡単に形成できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
素材の盤体を傾斜したターンテーブル上に設置し、ターンテーブルをその中心軸に対して回転させて穿孔位置を決定し、同心円上に垂直方向から穿孔することによって中心軸に対して線対称に傾斜した貫通孔を形成するものである。
【発明の効果】
【０００６】
傾斜したターンテーブルの上に設置し、ターンテーブルを回転させて位置決めし、盤体に垂直方向から穿孔するので、形成された貫通孔は同心円上にあり、その傾斜方向は中心軸に対して線対称となる。
傾斜ターンテーブル上での穿孔位置を適宜に選択することによって、任意な方向性を持たせた貫通孔を有する開口体を形成することができる。
また、貫通孔の傾斜角度、傾斜方向を任意に組み合わせることが容易であり、種々の目的に応じた開口体を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、盤体に傾斜貫通孔を中心軸Ｃに対して線対称に形成するための加工装置の概念図を示したものであり、ＸＹ軸方向に移動可能であるとともに傾斜可能なターンテーブル５とＸＹ平面に垂直なＺ軸方向の穿孔装置６からなるものであり、傾斜角をθで示している。
開口体２に形成される貫通孔の傾斜角度に等しく傾斜させたターンテーブル５の回転中心軸Ｃと開口体２の素材の中心を合致させてセットし、中心軸Ｃから適宜の距離に穿孔装置６が位置するようにターンテーブルを移動させて位置決めし、穿孔して図２の断面図に示すように傾斜した貫通孔２１を形成する。次にターンテーブル５を所定の角度回転して穿孔することによって図３のように円周上に配列された貫通孔２１が形成される。
【０００８】
ターンテーブル５の移動によって穿孔装置６の位置を最初の位置より中心軸から離れた位置に位置決めし、同様に穿孔することによって、最初に形成された貫通孔２１の同心円上に貫通孔が形成される。
従って、盤体に設けた貫通孔の角度は、ターンテーブルの基準平面（Ｘ’−Ｙ’平面）と加工機の水平基準面（Ｘ−Ｙ平面）の垂線とからなる角度となり、貫通孔の内外面の開口部同士が２次元的に重なり合わないように、開口体の厚さに応じて任意の角度として貫通孔の開口部を任意にずらすことが可能となる。
穿孔装置６の固定位置を適宜に選択することによって、貫通孔２１の傾斜方向を決めることができるとともに、形成された貫通孔２１は常に中心軸に対して線対称となる。
【０００９】
貫通孔２１の傾斜方向については、傾斜ターンテーブル５の最上点Ａと最下点Ｂを結ぶ線Ｌ１と中心軸Ｃを通りＬ１に直行する線Ｌ２で区画される領域によって決まる。図４及び図５に示すように、Ｌ１上で中心軸ＣよりＲ１の距離の上側領域で垂直方向に貫通孔２１を穿孔すると、貫通孔２１はターンテーブル５の傾斜角（θ）と等しい傾斜孔となり、その穿孔方向の延長線は、矢印で示す回転中心軸Ｃに向かうものとなり、ターンテーブル５を一定角度回転して穿孔していくと、貫通孔２１は逆向きの円錐形の一部を形成するものとなる。中心軸Ｃからの距離Ｒ２の位置に穿孔装置を移動させて穿孔すると、同じ向きの貫通孔２１が同心円に形成され、図２に示す断面形状の開口体２が得られる。
【００１０】
図５において、Ｌ１上で中心軸Ｃより下側の領域で垂直方向に貫通孔２１を穿孔すると、貫通孔２１はターンテーブル５の傾斜角（θ）と等しい傾斜孔となり、その延長線は中心軸Ｃから離れるが、上方への延長線は中心軸Ｃに向かうものとなり、ターンテーブル５を一定角度回転して円周上に穿孔していくと、貫通孔２１は円錐形の一部を形成するものとなる。穿孔位置を同心円上で変えることにより、図６に示すように、穿孔方向が中心軸Ｃに向かうものと離れるものとが混在した開口体２を形成することができる。
【００１１】
穿孔位置を線Ｌ１からはずし、線Ｌ２より上方の領域で垂直方向に穿孔すると、貫通孔２１の延長線は中心軸Ｃとは交差せずにねじれの位置関係となるので、貫通孔２１は中心軸を巻く形状に形成される。また、線Ｌ２より下方の領域で穿孔すると、形成された貫通孔２１は、中心軸Ｃから離れる方向に向かうものとなる。
線Ｌ２の上で穿孔した場合、貫通孔２１は平面視では、円の接線方向に向かうものとなる。
【００１２】
従って、穿孔位置を線Ｌ１上からはずした場合の貫通孔２１の傾斜方向については、渦流の巻き込み方向、巻き込み角度といえ、同心円上に加工された貫通孔２１の中心軸Ｃがターンテーブル５の基準平面（Ｘ’−Ｙ’平面）に投影してできる線と、基準平面上の同心円の接線からなる角度となり、同一円周上に開けた穿孔位置が線Ｌ１より遠ざかるにつれて、より緩やかな巻き込み角度を持ったものとなる。
ターンテーブル５の回転により穿孔した線対称に配置された貫通孔の投影図を図７に示す。図７の（ａ）は、図４のａ点の位置でターンテーブルの回転（９０度毎に穿孔：１回転）により線対称に開けた貫通孔２１の投影図である。矢印は貫通孔２１の向きを表わしている。図７の（ｂ）は、図４のｂ点で穿孔し、ターンテーブル５の回転で線対称に開けた貫通孔２１の投影図、図７の（ｃ）は、図４のｃ点での貫通孔の投影図である。
このように穿孔位置を傾斜ターンテーブルの最下点と最上点を結ぶ線Ｌ１上以外の位置とした場合は、開口体を通過したガスは、中心軸の周りの渦流となり、線Ｌ１上に穿孔した場合は、中心軸に向かう或いは遠ざかるガス流となる。
【００１３】
各同心円毎に穿孔位置を任意に選択して、貫通孔の傾斜方向を任意に組み合わせることができるので、傾斜した貫通孔を目的に応じて簡単に穿孔することができる。
【００１４】
図８（１）に示す写真は、φ５０ｍｍ×６ｍｍの石英ガラス円盤を１０、２０、３０度の傾斜角に傾斜させたターンテーブル上に設置し、ターンテーブルの中心からの同心円上に、レーザー加工でφ０．２ｍｍの貫通孔を形成したものの断面写真である。
図８（２）は、φ５０ｍｍ×６ｍｍのシリコン円盤をダイヤモンドドリルを用いてφ０．５ｍｍの貫通孔を形成したものの断面写真である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】傾斜貫通孔加工装置の概念図。
【図２】傾斜貫通孔を有する開口体の断面図。
【図３】傾斜貫通孔を有する開口体の平面図。
【図４】貫通孔の穿孔位置と傾斜方向の説明図。
【図５】貫通孔の穿孔位置と傾斜方向の説明図。
【図６】傾斜方向の異なる貫通孔を有する開口体の断面図。
【図７】線対称に配置された貫通孔の投影図。
【図８】本発明方法によって形成した傾斜貫通孔の断面写真。
【符号の説明】
【００１６】
１ プラズマエッチング装置
２ 開口体（電極）
２１ 貫通孔
３ 保持用リング
４ ウエーハ
５ ターンテーブル
６ 穿孔装置
【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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