JPH08227874A - 真空処理装置および真空処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、上部電極板の寿命を延ばし、ラ
ンニングコストの低減を図り、かつ、稼働率の向上を図
る真空処理装置を得ることを目的とする。 【構成】 有底円筒状の上部電極６が真空容器１内に下
部電極２と相対して配設されている。そして、アルミか
らなる上部電極板２０が上部電極６の開口を塞口するよ
うに上部電極６に取り付けられている。この上部電極板
２０には、鍔付き円筒状のアルミナピースが複数埋め込
まれて複数のガス穴８が形成され、さらに上下両面にア
ルミナコーティング膜がコーティングされている。この
時、アルミナピースの両端面と上部電極板２０の上下両
面とはそれぞれ同一の面位置となっており、アルミナコ
ーティング膜が、上部電極板２０の上下両面とともにア
ルミナピースの両端面をも連なって一様に覆っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、真空容器内に反応ガ
スを導入し、高周波あるいはマイクロ波を印加してプラ
ズマを発生させ、シリコンウエハ基板上に所望のプロセ
ス処理を施す真空処理装置および真空処理方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来の真空処理装置の構成を模式
的に示す断面図、図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面
図、図８は従来の真空処理装置のガス穴周りを示す拡大
断面図である。図において、１は真空容器、２は絶縁板
３に覆われた下部電極であり、この下部電極２は、真空
容器１内の下部側にベローズ４を介して昇降可能に取り
付けられ、その下端には高周波（ＲＦ）電源５が接続さ
れている。６は有底円筒状に形成され、その開口側を下
部電極２と相対するように真空容器１内の上部側に取り
付けられた上部電極、７は該開口を塞口するように上部
電極６に取り付けられた上部電極板であり、この上部電
極板７には、図７に示されるように、反応ガス導入孔と
しての複数のガス穴８が穿設されている。９は上部電極
６と上部電極板７とで構成される空隙部１０に反応ガス
を導入するガス導入用ポート、１１は真空容器１に設け
られた真空排気用ポート、１２は被処理体としてのシリ
コンウエハ基板である。なお、Ｇは反応ガス流を、Ｐは
プラズマをそれぞれ示している。ここで、上部電極板７
は、例えばアルミ板が用いられ、穴加工によりガス穴８
が形成された後、セラミック、例えばＡｌ₂Ｏ₃のコーテ
ィングが施され、ガス穴８を含めてその表面には、図８
に示されるように、アルミナコーティング膜１３が被覆
されている。

【０００３】つぎに、従来の真空処理装置の動作につい
て説明する。まず、昇降手段（図示せず）によりベロー
ズ４が縮小され、下部電極２が下部位置まで下降され
る。そして、シリコンウエハ基板１２がウエハ搬送手段
（図示せず）により真空容器１内に搬入され、下部電極
２上に載置される。ついで、昇降手段によりベローズ４
が伸長され、下部電極２が上部位置まで上昇される。そ
して、真空ポンプ（図示せず）により真空排気用ポート
１１を介して真空容器１内が所定の真空度に排気され、
その後ガス導入用ポート９から反応ガスが空隙部１０内
に導入される。空隙部１０内に導入された反応ガスはガ
ス穴８を通って真空容器１内、すなわち下部基板２と上
部電極板７との間に導入される。この時、真空容器１内
は真空排気側に設けられた圧力制御手段（図示せず）に
より任意のプロセス圧力値に制御されている。そこで、
高周波電源５により下部電極２にＲＦ（高周波）電圧が
印加されて、下部電極２と上部電極板７との間にプラズ
マＰが発生され、シリコンウエハ基板１２に所望のエッ
チング処理が施される。エッチング処理が終了した後、
ＲＦ電圧の印加が停止され、反応ガスの供給が停止され
て、プラズマＰが停止される。そして、ベローズ４が縮
小されて下部電極２が下部位置まで下降する。そこで、
エッチング処理されたシリコンウエハ基板１２が搬送手
段により真空容器１外に搬出され、次の未処理のシリコ
ンウエハ基板１２が搬送手段により真空容器１内に搬入
され、同様にしてエッチング処理が施される。このよう
にして、上述の手順を繰り返し行うことにより、多数枚
のシリコンウエハ基板１２が順次エッチング処理され
る。

【０００４】従来の真空処理装置では、エッチング処理
中において、ガス穴８に被覆されているアルミナコーテ
ィング膜１３が反応ガス流Ｇに曝され、かつ、プラズマ
Ｐにアタックされ、さらには上部電極板７の下面（下部
電極２と相対する面）に被覆されているアルミナコーテ
ィング膜１３の部位が高密度のプラズマＰに曝されてい
る。そして、シリコンウエハ基板１２の処理数の増加に
伴い、図９に示されるように、ガス穴８（特にその丁部
８ａ）および上部電極板７の下面に被覆されているアル
ミナコーティング膜１３の侵食、薄肉化が促進され、つ
いには上部電極板７、つまりアルミ母材が露出し、アル
ミ成分が真空容器１中に浮遊、拡散してしまう。この真
空容器１中に浮遊、拡散したアルミ成分はシリコンウエ
ハ基板１２に悪影響を及ぼし、歩留まり低下の要因とな
ることから、処理時間やウエハ枚数等のデータに基づい
て定期的に上部電極板７を新しいものと交換している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の真空処理装置は
以上のように構成されているので、ガス穴８や上部電極
板７の下面に被覆されているアルミナコーティング膜１
３の侵食、薄肉化の進行が早く上部電極板７の寿命が短
くなり、上部電極板７の交換作業が頻繁に必要となり、
装置の稼働率を低下させるとともに、ランニングコスト
を増大させるという課題があった。また、ガス穴８に被
覆されているアルミナコーティング膜１３が剥離しやす
く、装置稼働中に上部電極板７が露出してしまい、浮
遊、拡散したアルミ成分がシリコンウエハ基板１２に悪
影響を及ぼし、歩留まりを低下させてしまうとともに、
プロセス処理の信頼性を低下させるという課題もあっ
た。

【０００６】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、上部電極板の寿命を延ばし、ラ
ンニングコストの低減を図り、かつ、稼働率の向上を図
る真空処理装置を得ることを目的とする。また、プロセ
ス処理中に上部電極板の露出を抑えて、歩留まりおよび
信頼性の向上を図る真空処理方法を得ることを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の発明に
係る真空処理装置は、真空容器と、この真空容器内に配
置され被処理体が載置される下部電極と、真空容器内に
下部電極と相対して配置された上部電極板と、この上部
電極板に設けられて真空容器内に反応ガスを導入する反
応ガス導入孔とを備え、下部電極と上部電極板との間に
反応ガスのプラズマを発生させて被処理体をプロセス処
理する真空処理装置において、上部電極板の表裏両面に
耐プラズマ性に優れた被膜が被覆されているとともに、
上部電極板に筒状のセラミックピースが埋め込まれて反
応ガス導入孔を構成しているものである。

【０００８】また、この発明の第２の発明に係る真空処
理装置は、上記第１の発明において、セラミックピース
の両端面が上部電極板の表裏両面とそれぞれ同一面に形
成され、耐プラズマ性に優れた被膜が上部電極板の表裏
両面およびセラミックピースの両端面に被覆されている
ものである。

【０００９】また、この発明の第３の発明に係る真空処
理装置は、真空容器と、この真空容器内に配置され被処
理体が載置される下部電極と、真空容器内に下部電極と
相対して配置された上部電極板と、この上部電極板に設
けられて真空容器内に反応ガスを導入する反応ガス導入
孔とを備え、下部電極と上部電極板との間に反応ガスの
プラズマを発生させて被処理体をプロセス処理する真空
処理装置において、上部電極板は、その下部電極と相対
しない側の表面に耐プラズマ性に優れた被膜が被覆さ
れ、筒状のセラミックピースが下部電極側に突出するよ
うに埋め込まれて反応ガス導入孔を構成し、セラミック
ピースの突出部に嵌合して上部電極板の下部電極と相対
する面を覆うように電極カバーが取り付けられ、さらに
セラミックピースの突出部と電極カバーとの嵌合隙間に
シール部材が圧入されているものである。

【００１０】また、この発明の第４の発明に係る真空処
理装置は、上記第３の発明において、上部電極板の電極
カバーと相対する面に耐プラズマ性に優れた被膜が被覆
されているものである。

【００１１】また、この発明の第５の発明に係る真空処
理方法は、表面に耐プラズマ性に優れた被膜が被覆さ
れ、かつ、筒状のセラミックピースが埋め込まれてなる
上部電極板と相対して真空容器内に配置された下部電極
上に被処理体を載置し、ついで真空容器内を所定の真空
度に排気し、その後セラミックピースを通して反応ガス
を供給しつつ下部電極と上部電極板との間に反応ガスの
プラズマを発生させて、被処理体をプロセス処理するよ
うにしたものである。

【００１２】

【作用】この発明の第１の発明においては、反応ガス導
入孔がセラミックピースで構成されているので、孔の肉
厚を厚くできる。そこで、該反応ガス導入孔がプラズマ
処理中反応ガス流に曝され、かつ、プラズマにアタック
されて侵食されて薄肉化されても、上部電極板は容易に
露出するに至らず、上部電極板の長寿命化が図られる。

【００１３】また、この発明の第２の発明においては、
セラミックピースの両端面と上部電極板の表裏両面とが
それぞれ同一面に形成されているので、耐プラズマ性に
優れた被膜がセラミックピースの端面と上部電極板の表
面とに連なって均一に被覆される。そこで、セラミック
ピースの端面と上部電極板との境界部が耐プラズマ性に
優れた被膜により確実に塞がれて、セラミックピースの
端面周りの上部電極板がプラズマおよび反応ガス流に曝
されることが阻止される。

【００１４】また、この発明の第３の発明においては、
反応ガス導入孔がセラミックピースで構成されているの
で、上記第１の発明と同様に、該反応ガス導入孔がプラ
ズマ処理中反応ガス流に曝され、かつ、プラズマにアタ
ックされて侵食されても、上部電極板が容易に露出する
に至らない。また、上部電極板の下部電極と相対する面
を覆うように電極カバーが取り付けられているので、高
密度のプラズマに対して上部電極板の下部電極と相対す
る面が電極カバーにより遮蔽される。さらに、セラミッ
クピースの突出部と電極カバーとの嵌合隙間にシール部
材が圧入されているので、該嵌合隙間を介して上部電極
板の下部電極と相対する面に侵入しようとするプラズマ
が阻止される。

【００１５】また、この発明の第４の発明においては、
上部電極板の電極カバーと相対する面に耐プラズマ性に
優れた被膜が被覆されているので、該被膜がセラミック
ピースの突出部と電極カバーとの嵌合隙間を介して侵入
してくるプラズマに対して上部電極板を遮蔽する。そこ
で、その分上部電極板の寿命が長くなる。

【００１６】また、この発明の第５の発明においては、
反応ガスがプロセス処理中にセラミックピースを通って
供給されるので、反応ガス流およびプラズマによるセラ
ミックピースの侵食、あるいは剥離に起因する上部電極
板の露出が抑えられる。そこで、上部電極板の材料の真
空容器内への浮遊、拡散が抑えられ、被処理体を汚染す
ることなく、被処理体のプロセス処理が安定して行われ
る。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 実施例１．図１はこの発明の実施例１に係る真空処理装
置の構成を模式的に示す断面図、図２は図１のＩＩ−Ｉ
Ｉ矢視断面図、図３はこの発明の実施例１に係る真空処
理装置のガス穴周りを示す拡大断面図であり、図におい
て図６乃至図８に示した従来の真空処理装置と同一また
は相当部分には同一符号を付し、その説明を省略する。

【００１８】図において、２０は上部電極６の開口を塞
口するように上部電極６に取り付けられたアルミからな
る上部電極板であり、この上部電極板２０には、セラミ
ックピースとしての鍔付き円筒状のアルミナピース２１
が複数埋め込まれて反応ガス導入孔としての複数のガス
穴８が形成され、さらに上下両面に耐プラズマ性に優れ
た被膜としてのアルミナコーティング膜２２がコーティ
ングされている。

【００１９】このようにアルミナピース２１が装着され
た上部電極板２０を作製するには、まずアルミ母材を所
望の形状に機械加工し、さらに厚み方向に貫通する複数
の貫通孔を穴加工して上部電極板２０を形成する。ま
た、該貫通孔の内径形状とほぼ等しい外径形状を有し、
かつ、上部電極板２０の厚みに等しい高さを有するアル
ミナピース２１を別途作製する。なお、このアルミナピ
ース２１は例えば肉厚１ｍｍ、孔径２ｍｍに形成されて
いる。そして、アルミナピース２１を貫通孔にそれぞれ
嵌め入れて上部電極板２０に嵌着する。この時、アルミ
ナピース２１の両端面と上部電極板２０の上下両面とは
それぞれ同一の面位置となっている。ついで、アルミナ
溶射法により上部電極板２０の上下両面にアルミナコー
ティング膜２２を２００〜３５０μｍ被覆する。このア
ルミナコーティング膜２２は、図３に示されるように、
上部電極板２０の上下両面とともにアルミナピース２１
の両端面をも連なって一様に覆っている。

【００２０】つぎに、この実施例１の動作について説明
する。まず、昇降手段（図示せず）によりベローズ４が
縮小され、下部電極２が下部位置まで下降される。そし
て、シリコンウエハ基板１２がウエハ搬送手段（図示せ
ず）により真空容器１内に搬入され、下部電極２上に載
置される。ついで、昇降手段によりベローズ４が伸長さ
れ、下部電極２が上部位置まで上昇される。そして、真
空ポンプ（図示せず）により真空排気用ポート１１を介
して真空容器１内が所定の真空度に排気され、その後ガ
ス導入用ポート９から反応ガスが空隙部１０内に導入さ
れる。空隙部１０内に導入された反応ガスはアルミナピ
ース２１の孔を通って真空容器１内、すなわち下部基板
２と上部電極板２０との間に導入される。この時、真空
容器１内は真空排気側に設けられた圧力制御手段（図示
せず）により任意のプロセス圧力値に制御されている。
そこで、高周波電源５により下部電極２にＲＦ（高周
波）電圧が印加されて、下部電極２と上部電極板７との
間にプラズマＰが発生され、シリコンウエハ基板１２に
所望のエッチング処理が施される。エッチング処理が終
了した後、ＲＦ電圧の印加が停止され、反応ガスの供給
が停止されて、プラズマＰが停止される。そして、ベロ
ーズ４が縮小されて下部電極２が下部位置まで下降す
る。そこで、エッチング処理されたシリコンウエハ基板
１２が搬送手段により真空容器１外に搬出され、次の未
処理のシリコンウエハ基板１２が搬送手段により真空容
器１内に搬入され、同様にしてエッチング処理が施され
る。このようにして、上述の手順を繰り返し行うことに
より、多数枚のシリコンウエハ基板１２が順次エッチン
グ処理される。

【００２１】この実施例１による真空処理装置によれ
ば、アルミナピース２１が上部電極板２０に埋め込まれ
て反応ガス導入孔を構成しているので、エッチング処理
中において、アルミナピース２１の孔内壁面が反応ガス
流Ｇに曝され、かつ、プラズマＰにアタックされること
になる。そして、アルミナピース２１は従来の上部電極
板７のガス穴８内に被覆されているアルミナコーティン
グ膜１３に比べて厚さを極めて厚くできるので、反応ガ
ス流ＧやプラズマＰに侵食されることにより上部電極板
２０の露出に至る時間が大幅に長くなる。そこで、上部
電極板２０の寿命が長くなり、上部電極板２０の交換頻
度が少なくなり、ランニングコストの低減を図ることが
できるとともに、装置の稼働率の向上をも図ることがで
きる効果が得られる。また、反応ガス導入孔が一体物の
アルミナピース２１で構成されているので、従来のガス
穴８内に被覆されているアルミナコーティング膜１３の
ようにエッチング処理中にアルミナコーティング膜１３
が上部電極板７から剥離し、上部電極板７の材料の真空
容器１内への遊離、拡散が阻止できる。そこで、処理中
のシリコンウエハ基板１２の汚染がなく、安定したエッ
チング処理ができるとともに、歩留まりを高めることが
できる効果が得られる。また、上部電極板２０の両面と
アルミナピース２１の両端面とがそれぞれ同一の面位置
にあり、かつ、上部電極板２０の表面とアルミナピース
２１の表面とにわたってアルミナコーティング膜２２が
一様に被覆されているので、アルミナコーティング膜２
２が上部電極板２０とアルミナピース２１との境界部に
おいて段差をもつことなく一様に、かつ、均一に形成さ
れる。そこで、アルミナコーティング膜２２の耐侵食性
がアルミナピース２１周りにおいて低下することがな
く、この点においても上部電極板２０の長寿命化が図ら
れる効果が得られる。

【００２２】また、この実施例１による真空処理方法に
よれば、アルミナコーティング膜２２が被覆された上部
電極板２０に埋め込まれたアルミナピース２１を通して
反応ガスを供給しつつ、下部電極２と上部電極板２０と
の間に反応ガスのプラズマＰを発生させて、下部電極２
上に載置されたシリコンウエハ基板１２をエッチング処
理しているので、エッチング処理中に上部電極板２０が
露出することがなく、上部電極板２０のアルミの真空容
器１内への遊離、拡散がなく、安定したエッチング処理
ができるとともに、歩留まりを高めることができる効果
が得られる。

【００２３】実施例２．図４はこの発明の実施例２に係
る真空処理装置の構成を模式的に示す断面図、図５はこ
の発明の実施例２に係る真空処理装置のガス穴周りを示
す拡大断面図である。図において、２３は上部電極６の
開口を塞口するように上部電極６に取り付けられたアル
ミからなる上部電極板であり、この上部電極板２３に
は、セラミックピースとしての鍔付き円筒状のアルミナ
ピース２４が下部電極２側に突出するように複数埋め込
まれて反応ガス導入孔としての複数のガス穴８が形成さ
れ、さらに上下両面に耐プラズマ性に優れた被膜として
のアルミナコーティング膜２２がコーティングされてい
る。２５はアルミナピース２４の突出部に嵌合して下部
電極板２３の上部電極板２と相対する面を覆うように取
り付けられた電極カバーとしての石英ガラス板、２６は
アルミナピース２４と電極カバー２５との嵌合隙間に圧
入されたシール部材としてのテフロンブッシュである。
なお、他の構成は、上記実施例１と同様に構成されてい
る。

【００２４】このようにアルミナピース２４、石英ガラ
ス板２５が装着された上部電極板２３を作製するには、
まずアルミ母材を所望の形状に機械加工し、さらに厚み
方向に貫通する複数の貫通孔を穴加工して上部電極板２
３を形成する。また、該貫通孔の内径形状とほぼ等しい
外径形状を有し、かつ、上部電極板２３と石英ガラス板
２５との総厚みに等しい高さを有するアルミナピース２
４を別途作製する。なお、このアルミナピース２４は例
えば肉厚１ｍｍ、孔径２ｍｍに形成されている。さら
に、石英ガラス板２５は、上部電極板２３と同一外径を
有し、上部電極板２３の貫通孔と相対する位置に該貫通
孔より大径の孔が穿設されている。そして、アルミナピ
ース２４を貫通孔にそれぞれ嵌め入れて上部電極板２３
に嵌着する。この時、アルミナピース２４の上端面は上
部電極板２３の上面と同一の面位置となっており、その
下端側は上部電極板２３から下部電極側に突出してい
る。ついで、アルミナ溶射法により上部電極板２３の上
下両面にアルミナコーティング膜２２を２００〜３５０
μｍ被覆する。このアルミナコーティング膜２２は、図
５に示されるように、上部電極板２３の上面とともにア
ルミナピース２４の上端面をも連なって一様に覆ってい
る。ついで、石英ガラス板２５の孔内にテフロンブッシ
ュ２６を挿入し、この石英ガラス板２５を上部電極板２
３の下面側からアルミナピース２４の突出部に孔を嵌入
させる。そこで、テフロンブッシュ２６は石英ガラス板
２５の挿入力により石英ガラス板２５とアルミナピース
２４との間に圧縮状態で装着され、ガスシール性が確保
されている。

【００２５】この実施例２による真空処理装置によれ
ば、アルミナピース２４が上部電極板２３に埋め込まれ
て反応ガス導入孔を構成しているので、上記実施例１と
同様に、反応ガス流ＧやプラズマＰに曝される反応ガス
導入孔の内壁面の肉厚を厚く、かつ、一体物にできる。
そこで、上記実施例１と同様に、上部電極板２３の寿命
が長くなり、上部電極板２３の交換頻度が少なくなり、
ランニングコストの低減を図ることができるとともに、
装置の稼働率の向上を図ることができ、さらには処理中
のシリコンウエハ基板１２の汚染がなく、安定したエッ
チング処理ができるとともに、歩留まりを高めることが
できる効果が得られる。また、上部電極板２３の上面と
アルミナピース２４の上端面とが同一の面位置にあり、
かつ、上部電極板２３の上面とアルミナピース２４の上
端面とにわたってアルミナコーティング膜２２が一様に
被覆されているので、上記実施例１と同様に、アルミナ
コーティング膜２２の耐侵食性がアルミナピース２１周
りにおいて低下することがなく、この点においても上部
電極板２３の長寿命化が図られる効果が得られる。

【００２６】さらに、この実施例２によれば、上部電極
板２３の上部電極２と相対する面を覆うように石英ガラ
ス板２５が取り付けられ、かつ、テフロンブッシュ２６
により石英ガラス板２５とアルミナピース２４との嵌合
隙間がガスシールされている。この石英ガラス板２５は
耐プラズマ性に優れており、高密度のプラズマＰの直接
的な上部電極板２３の下面への到達を長期にわたって確
実に阻止できる。また、テフロンブッシュ２６が嵌合隙
間を通っての回り込みによるプラズマＰの上部電極板２
３の下面への到達を阻止できる。したがって、上部電極
板２３の下面が高密度のプラズマＰに曝されることがな
く、その分上部電極板２３の長寿命化が図られる効果が
得られる。さらには、上部電極板２３の下面にアルミナ
コーティング膜２２が被覆されているので、高密度のプ
ラズマＰが例え石英ガラス板２５とアルミナピース２４
との嵌合隙間を通って回り込んでも、上部電極板２３の
下面をプラズマＰから遮蔽でき、上部電極板２３のさら
なる長寿命化が図られる。

【００２７】また、この実施例２による真空処理方法に
おいても、アルミナコーティング膜２２が被覆され、か
つ、下面側に石英ガラス板２５が取り付けられた上部電
極板２３に埋め込まれたアルミナピース２４を通して反
応ガスを供給しつつ、下部電極２と上部電極板２３との
間に反応ガスのプラズマＰを発生させて、下部電極２上
に載置されたシリコンウエハ基板１２をエッチング処理
しているので、エッチング処理中に上部電極板２３が露
出することがなく、上部電極板２３のアルミの真空容器
１内への遊離、拡散がなく、安定したエッチング処理が
できるとともに、歩留まりを高めることができる効果が
得られる。

【００２８】なお、上記各実施例では、セラミックピー
スとしてアルミナピース２１、２４を用いるものとして
いるが、セラミックピースはアルミナピースに限定され
るものではなく、例えば窒化ケイ素等のセラミックで作
製されたピースでもよい。また、上記各実施例では、耐
プラズマ性に優れた被膜としてアルミナコーティング膜
２２を用いるものとしているが、該被膜は、他のセラミ
ックコーティング膜であってもよく、あるいはテフロン
コーティング膜であってもよい。また、上記各実施例で
は、アルミナコーティング膜２２を上部電極板２０、２
３の上下表面に被覆するものとして説明しているが、ア
ルミナコーティング膜２２は上部電極板２０、２３の外
周面にも被覆されていてもよい。この場合、上部電極板
２０、２３のプラズマＰに曝される部位がアルミナコー
ティング膜２２により完全に覆われ、その分上部電極板
２０、２３の長寿命化が図られる。また、上記各実施例
では、真空処理装置としてリアクティブ・イオン・エッ
チャ（ＲＦ−ＲＩＥ）を例にとって説明しているが、こ
の発明を真空容器１の外部に電磁コイルを具備したマグ
ネトロン・リアクティブ・イオン・エッチャ（ＭＡＧ−
ＲＩＥ）装置、あるいはプラズマＣＶＤ装置に適用して
も、同様の効果が得られる。また、上記実施例２では、
電極カバーとして石英ガラス板２５を用いるものとして
いるが、電極カバーは石英ガラスに限らず、絶縁性を有
し、耐プラズマ性に優れている材料を用いることがで
き、例えばアルミナ等のセラミック板、あるいはテフロ
ンシート等であってもよい。この場合、アルミナ等のセ
ラミック板あるいはテフロンシートは石英ガラスに比べ
て耐プラズマ性の点で若干劣るものの、従来装置に比べ
て上部電極板の長寿命化が図られる効果がある。また、
上記実施例２では、シール部材としてテフロンブッシュ
２６を用いるものとしているが、シール部材はテフロン
ブッシュ２６に限らず、ガスシール性に優れていればよ
く、例えばバイトン、カールレッツを材料とするＯリン
グであってもよい。

【００２９】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００３０】この発明の第１の発明によれば、上部電極
板の表裏両面に耐プラズマ性に優れた被膜が被覆されて
いるとともに、上部電極板に筒状のセラミックピースが
埋め込まれて反応ガス導入孔を構成しているので、反応
ガス流やプラズマに曝されるセラミックピースの肉厚を
厚くでき、セラミックピースが侵食されることによる上
部電極板の露出に至る時間を大幅に長くできる。そこ
で、上部電極板の長寿命化が達成でき、上部電極板の交
換頻度が少なくなり、ランニングコストの低減を図るこ
とができるとともに、装置の稼働率の向上を図ることが
できる真空処理装置が得られる。

【００３１】また、この発明の第２の発明によれば、上
記第１の発明において、セラミックピースの両端面が上
部電極板の表裏両面とそれぞれ同一面に形成され、耐プ
ラズマ性に優れた被膜が上部電極板の表裏両面およびセ
ラミックピースの両端面に被覆されているので、セラミ
ックピース周りの被膜の耐プラズマ性が確保でき、その
分上部電極板の長寿命化が図られる。

【００３２】また、この発明の第３の発明によれば、上
部電極板は、その下部電極と相対しない側の表面に耐プ
ラズマ性に優れた被膜が被覆され、筒状のセラミックピ
ースが下部電極側に突出するように埋め込まれて反応ガ
ス導入孔を構成し、セラミックピースの突出部に嵌合し
て上部電極板の下部電極と相対する面を覆うように電極
カバーが取り付けられ、さらにセラミックピースの突出
部と電極カバーとの嵌合隙間にシール部材が圧入されて
いるので、上記第１の発明と同様の効果に加えて、上部
電極板の下部電極と相対する面を高密度のプラズマから
確実に遮蔽でき、その分上部電極板の長寿命化が図られ
る。

【００３３】また、この発明の第４の発明によれば、上
記第３の発明において、上部電極板の電極カバーと相対
する面に耐プラズマ性に優れた被膜が被覆されているの
で、上部電極板のさらなる長寿命化が図られる。

【００３４】また、この発明の第５の発明によれば、表
面に耐プラズマ性に優れた被膜が被覆され、かつ、筒状
のセラミックピースが埋め込まれてなる上部電極板と相
対して真空容器内に配置された下部電極上に被処理体を
載置し、ついで真空容器内を所定の真空度に排気し、そ
の後セラミックピースを通して反応ガスを供給しつつ下
部電極と上部電極板との間に反応ガスのプラズマを発生
させて、被処理体をプロセス処理するようにしたので、
プロセス処理の安定化を図ることができるとともに、歩
留まりの向上を図ることができる真空処理方法が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１に係る真空処理装置の構
成を模式的に示す断面図である。

【図２】 図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。

【図３】 この発明の実施例１に係る真空処理装置のガ
ス穴周りを示す拡大断面図である。

【図４】 この発明の実施例２に係る真空処理装置の構
成を模式的に示す断面図である。

【図５】 この発明の実施例２に係る真空処理装置のガ
ス穴周りを示す拡大断面図である。

【図６】 従来の真空処理装置の構成を模式的に示す断
面図である。

【図７】 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面図である。

【図８】 従来の真空処理装置のガス穴周りを示す拡大
断面図である。

【図９】 従来の真空処理装置における上部電極板の劣
化状態を説明するためのガス穴周りを示す拡大断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 真空容器、２ 下部電極、８ ガス穴（反応ガス導
入孔）、１２ シリコンウエハ基板（被処理体）、２
０、２３ 上部電極板、２１、２４ アルミナピース
（セラミックピース）、２２ アルミナコーティング膜
（耐プラズマ性に優れた被膜）、２５ 石英ガラス板
（電極カバー）、２６ テフロンブッシュ（シール部
材）、Ｐ プラズマ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空容器と、この真空容器内に配置され
   被処理体が載置される下部電極と、前記真空容器内に前
   記下部電極と相対して配置された上部電極板と、この上
   部電極板に設けられて前記真空容器内に反応ガスを導入
   する反応ガス導入孔とを備え、前記下部電極と前記上部
   電極板との間に反応ガスのプラズマを発生させて前記被
   処理体をプロセス処理する真空処理装置において、前記
   上部電極板の表裏両面に耐プラズマ性に優れた被膜が被
   覆されているとともに、前記上部電極板に筒状のセラミ
   ックピースが埋め込まれて前記反応ガス導入孔を構成し
   ていることを特徴とする真空処理装置。
2. 【請求項２】 セラミックピースの両端面が上部電極板
   の表裏両面とそれぞれ同一面に形成され、耐プラズマ性
   に優れた被膜が前記上部電極板の表裏両面および前記セ
   ラミックピースの両端面に被覆されていることを特徴と
   する請求項１記載の真空処理装置。
3. 【請求項３】 真空容器と、この真空容器内に配置され
   被処理体が載置される下部電極と、前記真空容器内に前
   記下部電極と相対して配置された上部電極板と、この上
   部電極板に設けられて前記真空容器内に反応ガスを導入
   する反応ガス導入孔とを備え、前記下部電極と前記上部
   電極板との間に反応ガスのプラズマを発生させて前記被
   処理体をプロセス処理する真空処理装置において、前記
   上部電極板は、その前記下部電極と相対しない側の表面
   に耐プラズマ性に優れた被膜が被覆され、筒状のセラミ
   ックピースが前記下部電極側に突出するように埋め込ま
   れて前記反応ガス導入孔を構成し、前記セラミックピー
   スの突出部に嵌合して前記上部電極板の前記下部電極と
   相対する面を覆うように電極カバーが取り付けられ、さ
   らに前記セラミックピースの突出部と前記電極カバーと
   の嵌合隙間にシール部材が圧入されていることを特徴と
   する真空処理装置。
4. 【請求項４】 上部電極板の電極カバーと相対する面に
   耐プラズマ性に優れた被膜が被覆されていることを特徴
   とする請求項３記載の真空処理装置。
5. 【請求項５】 表面に耐プラズマ性に優れた被膜が被覆
   され、かつ、筒状のセラミックピースが埋め込まれてな
   る上部電極板と相対して真空容器内に配置された下部電
   極上に被処理体を載置し、ついで前記真空容器内を所定
   の真空度に排気し、その後前記セラミックピースを通し
   て反応ガスを供給しつつ前記下部電極と前記上部電極板
   との間に前記反応ガスのプラズマを発生させて、前記被
   処理体をプロセス処理するようにしたことを特徴とする
   真空処理方法。