プラズマ発生装置

【課題】保守性に優れた高周波アンテナを持つプラズマ発生装置を提供する。
【解決手段】半円状の高周波アンテナと、前記高周波アンテナを被覆する絶縁性管とを備えたプラズマ発生装置において、前記絶縁性管は、凹部７及び凸部８を有する半円状に二分割された絶縁性部材５、６よりなり、凹部７と凸部８とを嵌め合わせて、スライドさせて一体化させたものであり、絶縁性管の断面の形状をプラズマが内部に侵入し難い形状とし、かつ絶縁性管を容易に分解できる構造とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナに高周波電流を供給して高周波電界を発生させ、その電界によりプラズマを発生させて、基板面にエッチングや薄膜形成等の表面処理を行うプラズマ発生装置に有用なプラズマ発生装置に関するものであり、特にアンテナの保守性等の向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスや液晶ディスプレイの製造工程で使用されるドライエッチング装置やアッシング装置、プラズマＣＶＤ装置等のプラズマを用いた処理装置の分野においては、近年の処理基板の大型化に伴い、処理装置のプラズマ源も大口径化が要求されている。また、一方では、エッチングレートや成膜速度、スループットを確保するため、高真空下でのプラズマの高密度化が要求されている。
【０００３】
このうち、プラズマの高密度化に関しては、プラズマの励起効率を促進するために、高周波を用いて誘導結合プラズマ（Inductively Coupled
Plasma、以下ＩＣＰと略称）を発生させる方法が採用されている。ＩＣＰは主としてアンテナ励起用コイルに高周波電流を流し、これによって真空中に誘導電磁界を発生させ、プラズマを生成するものであり、高真空下において高密度プラズマを均一に生成することができる。
【０００４】
特許文献１には、複数の高周波アンテナと、この高周波アンテナを被覆する絶縁性管を設けることが記載されている。
【０００５】
従来の高周波アンテナの構成について、プラズマ発生装置の一部の概略を示した図６及び図６のＡ−Ａ矢視図である図７を用いて説明する。図６では１つの略Ｕ字状の高周波アンテナ１１を示しているが、プラズマ発生装置全体では通常、複数の高周波アンテナが真空容器１２内部に配置される。
【０００６】
高周波アンテナ１１には、真空容器１２外の高周波電源１５により、高周波電力が印加される。なお、高周波アンテナ１１は銅・アルミニウム等の導電性の材料が用いられる。
【０００７】
高周波アンテナ１１は絶縁フランジ１３によって支持され、真空容器１２に固定されている。絶縁フランジ１３には真空容器１２との気密を保つために図示しないシール部材が内蔵されている。
【０００８】
高周波アンテナ１１の周囲には絶縁性管１４が取り付けられている。絶縁性管１４の内部に高周波アンテナ１１が通される。絶縁性管１４は石英やアルミナ等の絶縁性の材料が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１４９６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の絶縁性管は、形状がチューブのため内外面共に切削加工が出来ないため精度が悪いといった問題があり、また表面状態が悪いといった問題があった。
【００１１】
また、絶縁性管の形状がチューブのため組立性が悪く、分解が困難なので保守等が非常に煩雑であるといった問題もあった。プラズマ発生装置は容器内で均一なプラズマを発生させるために高周波アンテナを複数配置する必要があり、複数の高周波アンテナおよび絶縁性管といった物のメンテナンス時間を短縮することは重要な課題である。
【００１２】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、絶縁性管の断面の形状をプラズマが内部に侵入し難い形状とし、かつ絶縁性管を容易に分解できる構造とすることで、保守性に優れた高周波アンテナを持つプラズマ発生装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、半円状の高周波アンテナと、前記高周波アンテナを被覆する絶縁性管とを備えたプラズマ発生装置において、前記絶縁性管は、凹部及び凸部を有する円周方向断面に沿って分割された絶縁性部材の前記凹部と前記凸部とを嵌め合わせ、スライドさせて一体化したものであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のプラズマ発生装置によれば、絶縁性管の断面の形状をプラズマが内部に侵入し難い形状とし、かつ絶縁性管を容易に分解できる構造とすることにより、高周波アンテナの保守性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るプラズマ発生装置の高周波アンテナの断面図である。
【図２】本発明に係る一つの実施形態である半円状絶縁性管の図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】本発明に係る他の実施形態である半円状絶縁性管の図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】本発明に係るさらに他の実施形態である半円状絶縁性管を二分割した断面図である。
【図５】図３に示す実施形態の半円状絶縁性管を組み立てる方法を示す図である。
【図６】従来のプラズマ発生装置の高周波アンテナの断面図である。
【図７】従来のプラズマ発生装置の絶縁性管の図６のＡ−Ａ矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について添付の図面を用いて説明する。
【００１７】
図１は本発明に係るプラズマ発生装置の高周波アンテナの断面図であり、半円状の高周波アンテナ１が真空容器２に絶縁フランジ３を介して取付けられた状態を示している。
【００１８】
図２は本発明に係る一つの実施形態を示し、図１の半円状の高周波アンテナの全体を覆う絶縁性管のＡ−Ａ矢視断面図である。
半円状の絶縁性管４は全体が凸部絶縁性管５と凹部絶縁性部材６に二分割し、それぞれの凹部７と凸部８を嵌め合わせ、円周に沿ってスライドさせて、一体化し、半円状の絶縁性管４を構成するものである。
【００１９】
図３は本発明に係る他の実施形態を示し、図１の半円状の高周波アンテナの全体を覆う絶縁性管のＡ−Ａ矢視断面図である。
本実施形態では、半円状の絶縁性管４は全体が凸部絶縁性部材５と凹部絶縁性部材６に二分割しているのは上記実施形態と同様であるが、図１の半円状の絶縁性管４の外周側９にだけ凹部７と凸部８を設けて凸部絶縁性部材５と凹部絶縁性部材６に二分割し、これらの部材の凹部７と凸部８を嵌め合わせて円周に沿ってスライドさせ一体化して、半円状の絶縁性管４を構成するものである。
なお、図１の半円状の絶縁性管４の内周側１０に凹部７と凸部８を設けてもよいことは言うまでもない。
【００２０】
図４はさらに他の実施形態を表す図であり、半円状の絶縁性管４を、例えば部分的に２ヶ所、凹部７又は凸部８を設けた図４（Ａ）の凸部絶縁性部材５と図４（Ｂ）の凹部絶縁性部材６に二分割し、これらを円周に沿ってスライドさせて、凹部７と凸部８を嵌め合わせて一体化して、半円状の絶縁性管４を構成するものである。
このように構成することによって、半円状の絶縁性管４の組み立て時に、円周に沿ってスライドさせる距離を短くすることができ、内部導体を組み入れた状態で嵌め合わせて半円状の絶縁性管４に組み立てることができる。
【００２１】
なお、図５は図３に示す実施形態の組み立て方法を示した図である。このように凹部７と凸部８を嵌め合わせて円周方向に回転させながらスライドさせればよいことを表している。このような組み立て方法は他の実施形態のものも同様である。
【００２２】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらはあくまで数例の実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１、１１高周波アンテナ
２、１２真空容器
３、１３絶縁フランジ
４、１４絶縁性管
５凸部絶縁性部材
６凹部絶縁性部材
７凹部
８凸部
９絶縁管の外周側
１０絶縁管の内周側
１５高周波電源

【特許請求の範囲】
【請求項１】
半円状の高周波アンテナと、前記高周波アンテナを被覆する絶縁性管とを備えたプラズマ発生装置において、前記絶縁性管は、凹部及び凸部を有する半円状に二分割された絶縁性部材よりなり、前記凹部と前記凸部とを嵌め合わせ、スライドさせて一体化しているものであることを特徴とするプラズマ発生装置。

【図１】