JPH0596055U - プラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高周波電力の利用効率が高く、耐環境性およ
び保守性に優れた電極を有するプラズマ処理装置を提供
する。 【構成】 電極部の高周波電極４とアース用シールド板
７との間に挿入される電気絶縁部材を、少なくとも基板
電極と対向する部分１１と他の部分１２とに分割し、そ
れぞれの部分に最適な材料で各部分１１，１２の電気絶
縁部材を成形する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、グロー放電プラズマを利用して基板上に薄膜を形成するプラズマ処 理装置に関し、特にその電極部を改良したものである。

【０００２】

【従来の技術】

高周波電圧によりグロー放電プラズマを発生させて、基板の表面に例えばアモ ルファスシリコンの薄膜を形成するプラズマ処理装置が知られている（例えば、 特公平１−１９２５４号公報参照）。 図２は従来のプラズマ処理装置の断面図である。真空チャンバー１内には、整 合回路２を介して高周波電源３に接続される高周波電極４と、接地される基板電 極５とが対向して配設されている。不図示のヒータにより基板電極５に保持され る基板６を加熱し、不図示の反応ガス供給系により所定流量の反応ガスを真空チ ャンバー１内に導入した状態で、高周波電源３によって高周波電極４に高周波電 圧を印加すると、高周波電極４と基板６との間にグロー放電が発生し、基板６の 表面に例えばアモルファスシリコンなどの薄膜が形成される。

【０００３】 このような従来のプラズマ処理装置の電極部では、グロー放電を高周波電極４ と基板電極５との間だけで発生させるために、基板電極５と対向する側を除く高 周波電極４の周面および裏面にアース用シールド板７を配設している。そして、 図２のＡ部を拡大した図３に示すように、高周波電極４とアース用シールド板７ との間に例えば１ｍｍ程度の狭い隙間８を設けるか、あるいは、図４に示すよう に、高周波電極４とアース用シールド板７との間に電気絶縁部材９を挿入する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来のプラズマ処理装置では次のような問題がある。 図３に示す従来装置の電極部では、高周波電極４とアース用シールド板７との 間でグロー放電が発生するのを避けるために隙間８を狭くする必要があり、その 結果、高周波電極４とアース用シールド板７との間の浮遊容量が大きくなって高 周波電力の利用効率が低下する。

【０００５】 また、図４に示す従来装置の電極部では、高周波電極４とアース用シールド板 ７との間に挿入する電気絶縁部材９は、高周波電極４に印加される高周波電圧に 耐えられる耐電圧性と、基板加熱時の高温に耐えられる耐熱性と、浮遊容量を小 さくするために誘電率の小さいことなどの条件を満たさなければならない。しか し、これらの条件をすべて満たす絶縁材料を入手することは困難である。 また、プラズマ処理中に電気絶縁部材９の端面９ａに堆積した反応ガスの微粉 状生成物を清掃する場合に、電気絶縁部材９の取り外しが不便である。

【０００６】 本考案の目的は、高周波電力の利用効率が高く、耐環境性および保守性に優れ た電極を有するプラズマ処理装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

一実施例の電極部の部分的な断面を示す図１に対応づけて本考案を説明すると 、本考案は、真空チャンバー内に高周波電極４と基板電極とを対向させて配設し 、高周波電極４の周面および裏面に電気絶縁部材を接合し、さらにこの電気絶縁 部材を包囲してアース用シールド部材７を接合したプラズマ処理装置に適用され 、電気絶縁部材を少なくとも基板電極と対向する部分１１と他の部分１２とに分 割したことにより、上記目的を達成する。

【０００８】

【作用】

電気絶縁部材を少なくとも基板電極と対向する部分１１と他の部分１２とに分 割し、基板電極と対向する部分１１に基板加熱時のふく射熱に耐えられる材料を 用い、他の部分１２に誘電率の小さい材料を用いて電極を構成することにより、 高周波電力の利用効率を向上させ、耐環境性および保守性に優れたプラズマ処理 装置を提供することができる。

【０００９】 なお、本考案の構成を説明する上記課題を解決するための手段および作用の項 では、本考案を分りやすくするために実施例の図を用いたが、これにより本考案 が実施例に限定されるものではない。

【００１０】

【実施例】

図１は一実施例の電極部の拡大図である。なお、電極部以外は図２に示す装置 と同様であり、以下では相違点を中心に説明する。 この実施例では、高周波電極４とアース用シールド板７との間に２種類の電気 絶縁部材１１，１２を挿入する。電気絶縁部材１１は、例えばセラミックス（最 高許容温度１０００℃、誘電率６）などの耐熱性のよい材料を用いて成形し、高 周波電極４とアース用シールド板７との隙間の、基板電極５に対向する端面に挿 入する。他方、電気絶縁部材１２は、例えば四フッ化エチレン樹脂（最高許容温 度２６０℃、誘電率２．１）などの誘電率の小さい材料を用いて成形し、高周波 電極４とアース用シールド部材７との隙間の、電気絶縁部材１１の挿入部を除く 部分に挿入する。なお、電気絶縁部材１１，１２は、高周波電極４に印加される 高周波電圧に耐えられるだけの耐電圧性を有する。

【００１１】 このような電極構造としたことにより、高周波電極４とアース用シールド板７ との間のグロー放電が防止され、隙間を広くして厚い電気絶縁部材１１，１２を 挿入することにより、高周波電極４とアース用シールド板７との間の浮遊容量を 小さくでき、高周波電力の利用効率が向上する。 また、基板加熱時のふく射熱により電気絶縁部材１１が３００℃程度まで熱せ られても、電気絶縁部材１１は耐熱性が高いので変質または変形することがない 。一方、高周波電極４とアース用シールド板７との隙間の、電気絶縁部材１１を 除くほぼ全体に挿入される電気絶縁部材１２は、誘電率が小さいので浮遊容量が 減少し、高周波電力の利用効率が向上する。 さらに、電極部の清掃や交換に際しては、電気絶縁部材１１を簡単に取り外せ るので、保守がしやすくなる。

【００１２】 なお、高周波電極４とアース用シールド板７との間に挿入する２種類の電気絶 縁部材１１，１２の材質は、上述した実施例に限定されない。また、電気絶縁部 材１２は、加工上、または取り付け、取り外しを容易にするために分割してもよ い。

【００１３】 本考案のプラズマ処理装置は、並行平板型高周波電極を用いたスパッタリング 装置、プラズマＣＶＤ装置、ドライエッチング装置などに応用することができる 。

【００１４】 以上の実施例の構成において、高周波電極４が高周波電極を、基板電極５が基 板電極を、アース用シールド板７がアース用シールド部材を、電気絶縁部材１１ が基板電極と対向する部分の電気絶縁部材を、電気絶縁部材１２が他の部分の電 気絶縁部材をそれぞれ構成する。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、電気絶縁部材を少なくとも基板電極と対 向する部分と他の部分とに分割したので、基板電極と対向する部分に基板加熱時 のふく射熱に耐えられる材料を用い、他の部分に誘電率の小さい材料を用いて電 極を構成することができ、高周波電力の利用効率、耐環境性および保守性を向上 させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の電極部の断面図。

【図２】プラズマ処理装置の断面図。

【図３】従来の電極部の断面図。

【図４】従来の他の電極部の断面図。

【符号の説明】

１ 真空チャンバー ２ 整合回路 ３ 高周波電源 ４ 高周波電極 ５ 基板電極 ６ 基板 ７ アース用シールド板 １１，１２ 電気絶縁部材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空チャンバー内に高周波電極と基板電
   極とを対向させて配設し、前記高周波電極の周面および
   裏面に電気絶縁部材を接合し、さらにこの電気絶縁部材
   を包囲してアース用シールド部材を接合したプラズマ処
   理装置において、前記電気絶縁部材を少なくとも前記基
   板電極と対向する部分と他の部分とに分割したことを特
   徴とするプラズマ処理装置。