JP2006319192A - Electrode and plasma process unit employing it - Google Patents

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直子 山本
Yusuke Ehata
裕介 江畑
Kazuhiko Furukawa
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrode which can be supplied with high power and can perform plasma processing stably for a long time, and to provide a plasma processing unit employing that electrode. <P>SOLUTION: The electrode comprises metal electrodes 11 and 12, dielectrics 21 and 22, thin films 31 and 32, and cushion members 41 and 42. The dielectrics 21 and 22 are arranged oppositely to the metal electrodes 11 and 12. The thin films 31 and 32 are formed to cover the surface of the dielectrics 21 and 22 opposing the metal electrodes 11 and 12 at least partially. The cushion members 41 and 42 are conductive members for connecting the metal electrodes 11 and 12 with the thin films 31 and 32. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電極および該電極を用いたプラズマプロセス装置に関し、より特定的には、大電力を投入でき、長時間安定して大気圧または大気圧近傍の圧力下でプラズマ処理できる電極および該電極を用いたプラズマプロセス装置に関する。   The present invention relates to an electrode and a plasma processing apparatus using the electrode, and more specifically, an electrode capable of supplying a large amount of power and stably performing plasma treatment under a pressure at or near atmospheric pressure for a long time, and the electrode The present invention relates to a plasma processing apparatus using the above.

現在、半導体や液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、太陽電池などさまざまな電子デバイスを製造するため、エッチング、成膜、アッシング、または表面親水化処理などをプラズマ処理で行なうプラズマプロセス装置が知られている。その多くは0.1Pa〜1kPa程度の圧力下でプラズマを発生させ処理を行なうものである。プラズマプロセス装置において前記圧力を保つためには、真空容器を必要とする。そのため、(1)電極部の大きさに比べて装置サイズが大きくなる、(2)プラズマの活性種の密度が小さいため処理速度を高めることができない、(3)プラズマ処理の時間に比べ、真空排気や大気開放するための時間の方が長い、すなわち、被処理基板一枚当りの処理時間が長くなる、などの問題があった。   Currently, in order to manufacture various electronic devices such as semiconductors, liquid crystal displays, organic electroluminescence displays, solar cells, etc., plasma processing apparatuses that perform etching, film formation, ashing, or surface hydrophilization treatment by plasma treatment are known. . Most of them are performed by generating plasma under a pressure of about 0.1 Pa to 1 kPa. In order to maintain the pressure in the plasma processing apparatus, a vacuum vessel is required. Therefore, (1) the size of the device is larger than the size of the electrode part, (2) the processing speed cannot be increased because the density of the active species of the plasma is small, and (3) vacuum compared to the time of the plasma processing. There is a problem that the time for exhausting and releasing to the atmosphere is longer, that is, the processing time per substrate to be processed becomes longer.

上記の問題に対して、大気圧または大気圧近傍の圧力下で、プラズマ処理を行なう技術が開発されている。この技術に依れば大気圧または大気圧近傍の圧力下でプラズマ処理を行なうために、(1)真空容器を必要としないため装置サイズを小さくできる、(2)プラズマの活性種の密度が高いため処理速度を高くすることができる、(3)被処理基板一枚当りの処理時間もほぼプラズマ処理の時間に等しくできる、などの利点がある。   In order to solve the above problems, a technique for performing plasma treatment under atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure has been developed. According to this technique, since plasma processing is performed under atmospheric pressure or pressure near atmospheric pressure, (1) the apparatus size can be reduced because a vacuum vessel is not required, and (2) the density of active species of plasma is high. Therefore, there is an advantage that the processing speed can be increased, and (3) the processing time per substrate to be processed can be substantially equal to the plasma processing time.

しかし、この大気圧または大気圧近傍の圧力下でプラズマ処理する電極は金属部が露出している場合、処理速度を高めようとしてプラズマを生成させるための投入電力を高めるとアーク放電が発生してしまう。このため、金属電極表面を固体誘電体で被覆する技術が開発されている。   However, when the metal part of the electrode to be plasma-treated under this atmospheric pressure or pressure near atmospheric pressure is exposed, arc discharge will occur if the input power for generating plasma is increased in order to increase the processing speed. End up. For this reason, a technique for coating the surface of a metal electrode with a solid dielectric has been developed.

固体誘電体で金属電極を被覆する方法として、たとえば、金属電極にアルミナ等の誘電体を溶射で形成する方法がある。この溶射法で形成した誘電体は、たとえば、粒径2μmの粉材を用い、HIP(熱間静水圧プレス)処理で製造された高密度焼結誘電体に比べて多孔質構造となる。そのため、絶縁破壊電圧が低くなる。また、電極に高電力を投入してプラズマを連続的に発生させると、プラズマ発生部で消費される電力により発熱して誘電体、および電極の温度が上昇する。この温度上昇に伴い、熱膨張係数と温度上昇量と物体の長さの積で表される、電極と誘電体との熱膨張量の違いが生じる。そのため、電極と誘電体との界面での応力が大きくなり、誘電体にクラックが入り絶縁破壊が生じやすくなる場合があるという問題があった。   As a method of coating a metal electrode with a solid dielectric, for example, there is a method of forming a dielectric such as alumina on the metal electrode by thermal spraying. The dielectric formed by this thermal spraying method has a porous structure as compared with a high-density sintered dielectric manufactured by, for example, a HIP (hot isostatic pressing) process using a powder material having a particle diameter of 2 μm. Therefore, the dielectric breakdown voltage is lowered. Also, when high power is applied to the electrode to continuously generate plasma, heat is generated by the power consumed by the plasma generator, and the temperature of the dielectric and the electrode rises. Along with this temperature rise, there arises a difference in the amount of thermal expansion between the electrode and the dielectric, which is represented by the product of the coefficient of thermal expansion, the amount of temperature rise, and the length of the object. For this reason, there is a problem in that stress at the interface between the electrode and the dielectric is increased, and the dielectric is cracked and dielectric breakdown is likely to occur.

また、金属電極のプラズマ放電面側に誘電体を設けた電極では、金属電極と誘電体との間に加工精度や組立精度などから部分的に隙間が生じる。この隙間は、熱膨張量の差による応力発生を回避するには有効である。しかし、大気圧または大気圧近傍の圧力下において電極に高電力を投入した際に、上記隙間があるため、不要な放電が生じる。そのため、プラズマ生成のための電力効率を上げることができなかった。   Further, in an electrode in which a dielectric is provided on the plasma discharge surface side of the metal electrode, a gap is partially generated between the metal electrode and the dielectric due to processing accuracy and assembly accuracy. This gap is effective in avoiding the generation of stress due to the difference in thermal expansion. However, when high power is applied to the electrode under atmospheric pressure or pressure near atmospheric pressure, unnecessary discharge occurs due to the gap. Therefore, the power efficiency for plasma generation could not be increased.

上記問題を解決するために、たとえば、特開平7−220895号公報(特許文献1)に記載の、ガラス管の内壁に銀メッキを施し、このメッキ膜を電極として交流電圧を印加する、大気圧グロー放電用電極が開示されている。   In order to solve the above problem, for example, as described in JP-A-7-220895 (Patent Document 1), an inner wall of a glass tube is subjected to silver plating, and an AC voltage is applied using the plated film as an electrode. An electrode for glow discharge is disclosed.

また、たとえば、特開平11−43781号公報(特許文献2)に記載の電極が開示されている。   Further, for example, an electrode described in JP-A-11-43781 (Patent Document 2) is disclosed.

図10は、上記特許文献2に開示された電極の断面図である。電極200は、焼結型セラミックス211、212にメッキ、蒸着、溶射、またはコーティングして金属電極201、202を付着させることにより確実に電極を形成し、この電極に交流電圧を印加することにより上記問題を解決している。
特開平7−220895号公報 特開平11−43781号公報
FIG. 10 is a cross-sectional view of the electrode disclosed in Patent Document 2. The electrode 200 is formed by reliably depositing the metal electrodes 201 and 202 by plating, vapor deposition, thermal spraying, or coating the sintered ceramics 211 and 212, and applying an AC voltage to the electrodes. The problem is solved.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-220895 JP 11-43781 A

しかしながら、上記特許文献1、2に開示された、メッキ、蒸着、溶射、または、コーティングなどで成膜した電極は、電極の厚さが数10ミクロン程度しか形成できない。また、膜の導電率がバルクの金属に比べて低く、電極に高電力を投入しても電極での損失が大きくなり、その発熱の影響が大きくなる。そのため、電離電圧の低いHe(ヘリウム)ガスなどを主に反応ガスとして用いたプラズマ処理では上記のような薄膜の電極を用いることもできる。しかし、電離電圧の高いハロゲン系やシラン系の反応ガスなどを用いたエッチングや成膜などの用途のプラズマ処理をすると、電極に高電力を投入しないと放電が安定しにくい場合や、プロセス速度が不十分な場合がある。このような場合において、電極として上記のような薄膜の電極を用いると、バルクの金属電極に比べて抵抗が高いためにジュール熱が大きくなる。そのため、薄膜電極の温度が上昇して溶融したり、温度上昇により誘電体との熱膨張量差が生じ、薄膜が誘電体から剥離したりするなどの問題がある。   However, the electrodes disclosed in Patent Documents 1 and 2 formed by plating, vapor deposition, thermal spraying, coating, or the like can have an electrode thickness of only about several tens of microns. In addition, the conductivity of the film is lower than that of bulk metal, and even when high power is applied to the electrode, the loss at the electrode increases and the influence of heat generation increases. Therefore, in the plasma processing using He (helium) gas having a low ionization voltage as a reaction gas, the thin film electrode as described above can be used. However, if plasma processing is used for etching or film formation using halogen- or silane-based reactive gases with high ionization voltage, the discharge may not be stable unless high power is applied to the electrode, or the process speed may be high. It may be insufficient. In such a case, if a thin film electrode as described above is used as the electrode, the Joule heat increases because the resistance is higher than that of the bulk metal electrode. Therefore, there is a problem that the temperature of the thin film electrode rises and melts, or that the temperature rise causes a difference in thermal expansion from the dielectric, causing the thin film to peel from the dielectric.

それゆえ本発明の目的は、大電力を投入でき、長時間安定してプラズマ処理できる電極および該電極を用いたプラズマプロセス装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an electrode capable of supplying a large amount of power and capable of performing plasma processing stably for a long time and a plasma process apparatus using the electrode.

この発明にしたがった電極は、金属電極と、誘電体と、薄膜と、緩衝部材とを備える。誘電体は、金属電極と対向するように配置される。薄膜は、誘電体において金属電極に対向する面の少なくとも一部を覆うように形成される。緩衝部材は、金属電極と薄膜とを接続する導電性の部材である。   The electrode according to the present invention includes a metal electrode, a dielectric, a thin film, and a buffer member. The dielectric is disposed so as to face the metal electrode. The thin film is formed so as to cover at least a part of the surface of the dielectric facing the metal electrode. The buffer member is a conductive member that connects the metal electrode and the thin film.

これにより、金属電極と薄膜との間に緩衝部材が媒介物として存在している。緩衝部材は、誘電体と誘電体の表面形状に依存して形成された金属電極との接触性を良好にしている。そのため、緩衝部材を媒介としてプラズマにより加熱された誘電体の熱を金属電極へ伝えることができる。よって、大電力を投入しても電極の温度の上昇を抑えることができる。   Thereby, the buffer member exists as a medium between the metal electrode and the thin film. The buffer member has good contact between the dielectric and the metal electrode formed depending on the surface shape of the dielectric. Therefore, the heat of the dielectric heated by the plasma can be transmitted to the metal electrode through the buffer member. Therefore, an increase in electrode temperature can be suppressed even when a large amount of power is applied.

上記の電極において好ましくは、緩衝部材が、バネ状の合金である。この場合の「緩衝部材」とは、金属電極と誘電体との熱膨張により生じるそれぞれの延びを吸収できる弾性体を意味する。また、「ばね状の合金」とは、弾性を有する合金の材料を意味する。   In the above electrode, the buffer member is preferably a spring-like alloy. The “buffer member” in this case means an elastic body that can absorb the respective elongations caused by the thermal expansion of the metal electrode and the dielectric. The “spring-like alloy” means an alloy material having elasticity.

これにより、電極に熱が加わった場合でも、緩衝部材により金属電極と薄膜との接続部に間隙などの接触不良部が発生することを防止できる。   Thereby, even when heat is applied to the electrode, it is possible to prevent a contact failure portion such as a gap from being generated in the connection portion between the metal electrode and the thin film by the buffer member.

上記の電極において好ましくは、緩衝部材が、導電性接着剤、および導電性ペーストのいずれか一方を含んでいる。   Preferably, in the above electrode, the buffer member includes any one of a conductive adhesive and a conductive paste.

これにより、緩衝部材と、薄膜や金属電極との接触面積を大きくできるため、接触抵抗を低減することができる。   Thereby, since the contact area of a buffer member and a thin film or a metal electrode can be enlarged, contact resistance can be reduced.

上記の電極において好ましくは、プラズマを発生させる電極であって、金属電極と薄膜とが接続される位置は、プラズマを発生させる領域と接する誘電体の面と反対側に、少なくとも1箇所ある。   In the above electrode, preferably, the electrode that generates plasma, and the metal electrode and the thin film are connected to at least one position on the side opposite to the surface of the dielectric that is in contact with the region that generates plasma.

これにより、大電力を投入しても電極の温度上昇が抑えられ、長時間安定してプラズマ処理できる。   As a result, the temperature rise of the electrode can be suppressed even when a large amount of power is applied, and plasma processing can be performed stably for a long time.

上記の電極において好ましくは、金属電極から誘電体を見る方向において、方向に垂直な仮想面に対し、投影した金属電極の投影形状は、仮想面に投影した誘電体の投影形状に含まれるように、誘電体の形状が決定されている。   Preferably, in the above electrode, the projected shape of the projected metal electrode is included in the projected shape of the dielectric projected on the virtual plane with respect to the virtual plane perpendicular to the direction in the direction of viewing the dielectric from the metal electrode. The shape of the dielectric has been determined.

これにより、放電を防止することができる。また、電極を最大限利用できるため、大電力を効率良く投入することができる。   Thereby, discharge can be prevented. In addition, since the electrode can be used to the maximum extent, a large amount of power can be input efficiently.

本発明のプラズマプロセス装置は、電極を少なくとも1つ備え、電極近傍に反応ガスを導入するガス導入手段と、電極に高周波電圧を印加する電圧印加手段とをさらに備えている。   The plasma process apparatus of the present invention further includes at least one electrode, and further includes a gas introduction unit that introduces a reactive gas in the vicinity of the electrode, and a voltage application unit that applies a high-frequency voltage to the electrode.

これにより、大電力を投入しても電極の温度上昇が抑えられ、長時間安定してプラズマ処理できる。   As a result, the temperature rise of the electrode can be suppressed even when a large amount of power is applied, and plasma processing can be performed stably for a long time.

上記のプラズマプロセス装置において好ましくは、大気圧または大気圧近傍の圧力下でプラズマを生成する。   In the above plasma processing apparatus, preferably, plasma is generated under atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure.

これにより、大気圧または大気圧近傍の圧力下において、大電力を投入しても電極の温度上昇が抑えられ、長時間安定してプラズマ処理できる。   As a result, an increase in electrode temperature can be suppressed even when a large amount of electric power is applied under atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure, and plasma processing can be performed stably for a long time.

なお、「大気圧近傍の圧力」とは、1.0×104Pa以上1.1×105Pa以下の圧力範囲を意味する。 The “pressure in the vicinity of atmospheric pressure” means a pressure range of 1.0 × 10 4 Pa or more and 1.1 × 10 5 Pa or less.

このように、本発明によれば、緩衝部材を誘電体の一部を覆う薄膜と金属電極とを接続しているため、大気圧または大気圧近傍下の圧力下で大電力を投入しても電極の温度上昇が抑えられ、不要な放電をなくし長時間安定してプラズマ処理できる。   As described above, according to the present invention, since the buffer member connects the thin film that covers a part of the dielectric and the metal electrode, even if a large amount of electric power is applied under a pressure at or near atmospheric pressure. The temperature rise of the electrode can be suppressed, unnecessary discharge can be eliminated, and plasma processing can be performed stably for a long time.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付し、その説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1による電極を示す断面模式図である。図1を参照して、本発明の実施の形態1による電極を説明する。本発明の実施の形態1による電極は、図1に示すように、たとえば直接放電式の電極としている。直接放電方式の電極は、高周波印加側の電極51と接地側の電極52とを備える。本発明の実施の形態1による高周波印加側の電極51は、図1に示すように、たとえば、金属電極11と、誘電体21と、薄膜31と緩衝部材41とを備える。また、本発明の実施の形態1による接地側の電極52は、図1に示すように、たとえば金属電極12と、誘電体22と、薄膜32と緩衝部材42とを備える。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an electrode according to Embodiment 1 of the present invention. An electrode according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. The electrode according to the first embodiment of the present invention is, for example, a direct discharge type electrode as shown in FIG. The direct discharge type electrode includes an electrode 51 on the high frequency application side and an electrode 52 on the ground side. As shown in FIG. 1, the electrode 51 on the high frequency application side according to Embodiment 1 of the present invention includes, for example, a metal electrode 11, a dielectric 21, a thin film 31, and a buffer member 41. Further, as shown in FIG. 1, the ground-side electrode 52 according to the first embodiment of the present invention includes, for example, a metal electrode 12, a dielectric 22, a thin film 32, and a buffer member 42.

なお、電極51は、整合器72を介して電圧印加手段71と接続され、電極52は、接地されることにより、電極51、52の間に高周波電圧が印加される。電極51と電極52との間に被処理基板61が配置されている。   The electrode 51 is connected to the voltage applying means 71 via the matching unit 72, and the electrode 52 is grounded, whereby a high frequency voltage is applied between the electrodes 51 and 52. A substrate 61 to be processed is disposed between the electrode 51 and the electrode 52.

誘電体21、22は、金属電極11、12とそれぞれ対向するように配置されている。薄膜31、32は、誘電体21、22において金属電極11、12に対向する面の少なくとも一部を覆うようにそれぞれ形成されている。また、薄膜31、32は、導電性である。緩衝部材41、42は、金属電極11、12と薄膜31、32とをそれぞれ接続している。また、緩衝部材41、42は、導電性である。   The dielectrics 21 and 22 are disposed so as to face the metal electrodes 11 and 12, respectively. The thin films 31 and 32 are formed so as to cover at least a part of the surfaces of the dielectrics 21 and 22 facing the metal electrodes 11 and 12, respectively. The thin films 31 and 32 are conductive. The buffer members 41 and 42 connect the metal electrodes 11 and 12 and the thin films 31 and 32, respectively. Moreover, the buffer members 41 and 42 are conductive.

なお、薄膜31、32は誘電体21、22の一部を覆うように形成されており、薄膜31、32は一定条件下で成膜されている。たとえば、薄膜31、32と誘電体21、22との間に熱が加わった場合であっても薄膜31、32が剥がれない必要がある。誘電体21、22に薄膜31、32を形成する時に、材料や成膜時の温度等を一定条件として密着良く成膜している。あるいは、薄膜31、32に応力が負荷されないように、成膜方法、成膜時の成膜速度等を一定条件としたり、添加剤を加えたり、合金にするなどとしている。   The thin films 31 and 32 are formed so as to cover a part of the dielectrics 21 and 22, and the thin films 31 and 32 are formed under a certain condition. For example, even if heat is applied between the thin films 31 and 32 and the dielectrics 21 and 22, the thin films 31 and 32 need not be peeled off. When the thin films 31 and 32 are formed on the dielectrics 21 and 22, the films are formed with good adhesion, with the material, the temperature at the time of film formation, and the like being fixed conditions. Alternatively, in order to prevent stress from being applied to the thin films 31 and 32, the film forming method, the film forming speed at the time of film forming, and the like are set to a certain condition, an additive is added, or an alloy is formed.

電極51、52は、プラズマを発生させる電極である。金属電極11、12と薄膜31、32とが接続される位置は、プラズマAの発生する領域と接する誘電体21、22の面と反対側にそれぞれ2箇所ある。   The electrodes 51 and 52 are electrodes that generate plasma. There are two positions where the metal electrodes 11 and 12 and the thin films 31 and 32 are connected to each other on the side opposite to the surfaces of the dielectrics 21 and 22 in contact with the region where the plasma A is generated.

高周波印加側の電極51の金属電極11から誘電体22を見る方向Dにおいて、方向Dに垂直な仮想面Hに対し、投影した金属電極11の投影形状L11は、仮想面Hに投影した誘電体21の投影形状L21に含まれるように、誘電体21の形状が決定されている。なお、接地側の電極52における金属電極12と誘電体22との関係についても同様である。   In a direction D in which the dielectric 22 is viewed from the metal electrode 11 of the electrode 51 on the high frequency application side, a projected shape L11 of the projected metal electrode 11 with respect to a virtual plane H perpendicular to the direction D is a dielectric projected onto the virtual plane H. The shape of the dielectric 21 is determined so as to be included in the projected shape L21 of 21. The same applies to the relationship between the metal electrode 12 and the dielectric 22 in the ground-side electrode 52.

金属電極11、12の材料は、たとえばAl(アルミニウム)を用いている。金属電極11、12の材料は、AlやCu(銅)などの金属材料や合金などの、導電率が1×106[1/Ω・m]以上のものを用いることが好ましい。さらに、導電率が∞である完全導体を用いるのが好ましい。導電率が1×106[1/Ω・m]よりも小さい材料を用いると、高周波の伝播損失が大きくなるからである。なお、電極の大型化や電源の高周波化をする場合には、AlまたはCuなどの導電率が1×107[1/Ω・m]以上の材料のものを用いることが好ましい。 For example, Al (aluminum) is used as the material of the metal electrodes 11 and 12. The metal electrodes 11 and 12 are preferably made of a metal material such as Al or Cu (copper) or an alloy such as an alloy having a conductivity of 1 × 10 6 [1 / Ω · m] or more. Furthermore, it is preferable to use a perfect conductor having an electrical conductivity of ∞. This is because high-frequency propagation loss increases when a material having a conductivity smaller than 1 × 10 6 [1 / Ω · m] is used. In the case of increasing the size of the electrode or increasing the frequency of the power source, it is preferable to use a material having a conductivity of 1 × 10 7 [1 / Ω · m] or higher, such as Al or Cu.

誘電体21、22の材料は、たとえば焼結型のアルミナを用いている。誘電体21、22の材料は、電気的絶縁性、耐熱性、耐腐食性、耐プラズマ性、加工性、および低損失性などが優れているものを用いることが好ましい。当該性質を備えたものとして、誘電体21、22の材料は、たとえばジルコニア系、窒化珪素系、窒化アルミ系の焼結型のセラミックスを用いても良い。また、誘電体21、22の他の材料としては、Ag(銀)、Al、および前記材料を含む合金材料のうち導電率が高い材料についても用いることができる。また、誘電体21、22の形状は、平板形状としている。   As the material of the dielectrics 21 and 22, for example, sintered alumina is used. As the materials for the dielectrics 21 and 22, it is preferable to use a material excellent in electrical insulation, heat resistance, corrosion resistance, plasma resistance, workability, and low loss. As materials having such properties, the dielectrics 21 and 22 may be made of, for example, zirconia-based, silicon nitride-based, or aluminum nitride-based sintered ceramics. In addition, as other materials of the dielectrics 21 and 22, a material having high conductivity among Ag (silver), Al, and an alloy material containing the material can be used. In addition, the shape of the dielectrics 21 and 22 is a flat plate shape.

薄膜31、32は、誘電体21、22の金属電極11、12側の面に、蒸着、メッキ、または溶射等により、1μm以上100μm以下の厚さに成膜させている。   The thin films 31 and 32 are formed in a thickness of 1 μm or more and 100 μm or less on the surfaces of the dielectrics 21 and 22 on the metal electrodes 11 and 12 side by vapor deposition, plating, thermal spraying, or the like.

緩衝部材41、42は、バネ性を有し、かつ導電性が良いBeCuを用いている。バネ性を有するBeCuを用いると、導電性を導電性接着剤や導電性ペーストより高くできる。また、幅が5mm以上20mm以下で、厚さが10μm以上1mm以下のものを用いている。緩衝部材41、42は、金属電極11、12と薄膜31、32とが対向するそれぞれの面の外周にわたって1mm以上10mm以下の間隔で接続している。緩衝部材41、42の材料としては、バネ性を有し、導電率が1×106[1/Ω・m]以上のものを用いるのが好ましい。たとえば、上記材料の他に、SUSや真鍮などを用いることもできる。また、上記のようなバネ性を有する材料以外に、たとえば、Agフィラー等を含む導電性接着剤、および導電性ペーストのいずれか一方を含んだものを用いることもできる。導電性接着剤、および導電性ペーストのいずれか一方を含んだものを材料として用いると、バネ性の材料に比べて、薄膜31、32や金属電極11、12との接触面積を大きくできるので、接触抵抗を下げることができる。 The buffer members 41 and 42 are made of BeCu having a spring property and good conductivity. When BeCu having a spring property is used, the conductivity can be made higher than that of a conductive adhesive or a conductive paste. Moreover, the width is 5 mm to 20 mm and the thickness is 10 μm to 1 mm. The buffer members 41 and 42 are connected at intervals of 1 mm or more and 10 mm or less over the outer periphery of each surface where the metal electrodes 11 and 12 and the thin films 31 and 32 face each other. As a material of the buffer members 41 and 42, it is preferable to use a material having a spring property and a conductivity of 1 × 10 6 [1 / Ω · m] or more. For example, in addition to the above materials, SUS, brass, or the like can be used. In addition to the material having the spring property as described above, for example, a material including any one of a conductive adhesive including an Ag filler and a conductive paste can be used. When a material containing either one of a conductive adhesive and a conductive paste is used as a material, the contact area with the thin films 31 and 32 and the metal electrodes 11 and 12 can be increased as compared with a spring material. Contact resistance can be lowered.

次に、電極51における電磁界について説明する。電極51において、図1に示すように、金属電極11と薄膜31との間にある距離D41を0.1mmとした場合において、隙間部の距離D41での電界を知るために電磁界解析を行った。図2にその結果を示す。図2は、薄膜31と金属電極11との間の電界強度を示す図である。図2において、縦軸は電界強度(単位:a.u.)を示し、横軸は薄膜31における端部からの位置(単位:mm)を示す。図2に示すように、緩衝部材41を4mm間隔で3箇所に配置している状態としており、隙間部での電界強度は、緩衝部材41を有していない電極の電界強度に比べて、2桁以上低くなった。なお、隙間部は金属材料で囲まれる構成としたため、隙間部での電界は0となるので不要な放電は発生し得ない。   Next, the electromagnetic field in the electrode 51 will be described. In the electrode 51, as shown in FIG. 1, when the distance D41 between the metal electrode 11 and the thin film 31 is 0.1 mm, an electromagnetic field analysis is performed to know the electric field at the distance D41 of the gap. It was. The results are shown in FIG. FIG. 2 is a diagram showing the electric field strength between the thin film 31 and the metal electrode 11. In FIG. 2, the vertical axis represents the electric field strength (unit: au), and the horizontal axis represents the position (unit: mm) from the end of the thin film 31. As shown in FIG. 2, the buffer members 41 are arranged at three positions at intervals of 4 mm, and the electric field strength at the gap is 2 compared to the electric field strength of the electrode not having the buffer member 41. It has become more than an order of magnitude lower. Since the gap portion is surrounded by a metal material, the electric field in the gap portion is zero, so unnecessary discharge cannot occur.

また、大気圧または大気圧近傍の圧力下で、電極51と電極52との間に反応ガスを導入し、たとえば周波数が13.56MHzの高周波電圧を電圧印加手段71により印加してプラズマAを生成すると、隙間部での不要な放電は生じることはない。また、電極は薄膜電極のみではなく主として金属電極としているため熱容量が大きく電極51、52の温度上昇を抑えることができる。そのため、効率的にプラズマAを生成でき、被処理基板61へプラズマAを供給することができる。   In addition, a reactive gas is introduced between the electrode 51 and the electrode 52 under atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure, and plasma A is generated by applying, for example, a high frequency voltage having a frequency of 13.56 MHz by the voltage applying means 71. Then, unnecessary discharge does not occur in the gap. In addition, since the electrode is not only a thin film electrode but mainly a metal electrode, the heat capacity is large and the temperature rise of the electrodes 51 and 52 can be suppressed. Therefore, the plasma A can be generated efficiently, and the plasma A can be supplied to the substrate 61 to be processed.

一方、緩衝部材41を設けない場合は、薄膜31を形成しても金属電極11と薄膜31との間の隙間部の電界強度(図2における非接続の場合)は、放電する時の電界強度とほぼ同等となった。また、高電力を投入すると、隙間部で不要な放電が生じ、被処理基板61へプラズマAを供給するための電力を効率的に供給することができなかった。   On the other hand, when the buffer member 41 is not provided, even if the thin film 31 is formed, the electric field strength in the gap between the metal electrode 11 and the thin film 31 (in the case of non-connection in FIG. 2) is the electric field strength when discharging. It became almost equivalent. Further, when high power is applied, unnecessary discharge occurs in the gap, and power for supplying the plasma A to the substrate 61 cannot be efficiently supplied.

次に、本発明による実施の形態1による電極51、52を用いたプラズマプロセス装置について説明する。図3は、本発明の実施の形態1によるプラズマプロセス装置を示す断面図である。図1および図3を参照して、本発明の実施の形態1によるプラズマプロセス装置を説明する。本発明の実施の形態1によるプラズマプロセス装置は、図1、3に示すように、たとえば直接放電式の電極51、52を用いたプラズマプロセス装置としている。   Next, a plasma processing apparatus using the electrodes 51 and 52 according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a sectional view showing the plasma processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. With reference to FIG. 1 and FIG. 3, the plasma process apparatus by Embodiment 1 of this invention is demonstrated. The plasma processing apparatus according to the first embodiment of the present invention is a plasma processing apparatus using, for example, direct discharge electrodes 51 and 52 as shown in FIGS.

プラズマプロセス装置10は、電極51、52と、ガス導入手段81と、ガス排出部91と、電圧印加手段71と、整合器72と、搬送部101と、シールド部111とを備えている。ガス導入手段81は電極51、52近傍に反応ガスを導入する。電圧印加手段71は、電極51、52に高周波電圧を印加する。   The plasma processing apparatus 10 includes electrodes 51 and 52, a gas introduction unit 81, a gas discharge unit 91, a voltage application unit 71, a matching unit 72, a transfer unit 101, and a shield unit 111. The gas introduction means 81 introduces a reactive gas in the vicinity of the electrodes 51 and 52. The voltage applying unit 71 applies a high frequency voltage to the electrodes 51 and 52.

被処理基板61は、たとえばガラス基板にSi系の薄膜とレジストパターンが形成されたものを用いた。被処理基板61は、搬送部101により、被処理基板61の長軸方向(図3において左方向から右方向)を搬送方向として、プラズマプロセス装置10に搬送される。搬送部101の搬送方式としては、たとえばコロ搬送方式としているが、特にこの構成に限定されない。たとえば、ローラ搬送方式やベルト搬送方式を用いても良い。   As the substrate 61, for example, a glass substrate on which a Si-based thin film and a resist pattern are formed is used. The substrate 61 to be processed is transferred to the plasma processing apparatus 10 by the transfer unit 101 with the long axis direction of the substrate 61 to be processed (from left to right in FIG. 3) as the transfer direction. As a conveyance method of the conveyance unit 101, for example, a roller conveyance method is used, but is not particularly limited to this configuration. For example, a roller conveyance method or a belt conveyance method may be used.

ガス導入手段81には、反応ガスとして、たとえばヘリウムガスとフッ素系のガスと酸素ガスとを混合したガスを導入した。反応ガスはこれに特に限定されず、反応ガスの種類、混合比、および流量は、被処理膜の膜種と下層膜とレジストとの選択比および処理時間などに応じて適宜選択できる。   For example, a gas obtained by mixing helium gas, fluorine-based gas, and oxygen gas is introduced into the gas introduction means 81 as a reaction gas. The reaction gas is not particularly limited to this, and the type, mixing ratio, and flow rate of the reaction gas can be appropriately selected depending on the film type of the film to be processed, the selection ratio between the lower layer film and the resist, the processing time, and the like.

反応ガスは、ガス導入手段81から導入され、電極51と電極52との電極間を通り、被処理基板61が搬送される経路を流路として通り、ガス排出部91から排出される。電極51、52はアルミ等で形成されたシールド部111の中に配置されている。シールド部111では、その中に配置された電極51、52に高周波電圧を印加しても、電磁波が外部に漏れないような構成としている。   The reaction gas is introduced from the gas introduction means 81, passes between the electrodes 51 and 52, passes through a path along which the substrate 61 is transported, and is discharged from the gas discharge unit 91. The electrodes 51 and 52 are disposed in a shield part 111 made of aluminum or the like. The shield part 111 is configured such that electromagnetic waves do not leak to the outside even when a high frequency voltage is applied to the electrodes 51 and 52 disposed therein.

実施の形態1では、図3に示すように、誘電体21、22の厚さD21、D22をそれぞれ5mm、誘電体21、22における他方の電極側の表面間(対向する表面間)の距離D10を5mmとしている。   In the first embodiment, as shown in FIG. 3, the thicknesses D21 and D22 of the dielectrics 21 and 22 are 5 mm, respectively, and the distance D10 between the surfaces of the dielectrics 21 and 22 on the other electrode side (between opposing surfaces). Is 5 mm.

次に、プラズマプロセス装置10の動作方法について説明する。実施の形態1によるプラズマプロセス装置において、たとえばプラズマ処理としてエッチング処理を行った場合について説明する。   Next, an operation method of the plasma process apparatus 10 will be described. In the plasma process apparatus according to the first embodiment, for example, a case where an etching process is performed as a plasma process will be described.

電極51には整合器72を介して、たとえば周波数が13.56MHzの電圧印加手段71を接続する。次いで、大気圧または大気圧近傍の圧力下で、高周波電圧を印加して、電極51と電極52との間にプラズマAを発生させる。そして、電極51と電極52との間に配置、搬送される被処理基板61の片側の面または両側の面におけるSi系薄膜に、プラズマ処理としてエッチング処理を行なった。   For example, voltage applying means 71 having a frequency of 13.56 MHz is connected to the electrode 51 through a matching unit 72. Next, a high frequency voltage is applied under atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure to generate plasma A between the electrode 51 and the electrode 52. Then, an etching process was performed as a plasma process on the Si-based thin film on one or both surfaces of the substrate 61 to be processed, which is disposed and transported between the electrodes 51 and 52.

なお、電圧印加手段71の周波数は、プロセス処理速度とプロセスの均一性に関係し、トレードオフの関係となっているため、目的に応じて10kHzから100MHz程度の周波数から適宜選択することができる。また、電力はプロセス処理速度と関係があるため、所望の処理速度が得られるような電力を適宜選択することができる。   The frequency of the voltage applying means 71 is related to the process processing speed and the uniformity of the process and has a trade-off relationship, and can be appropriately selected from a frequency of about 10 kHz to 100 MHz depending on the purpose. In addition, since the power is related to the process processing speed, it is possible to appropriately select a power that provides a desired processing speed.

以上説明したように、実施の形態1による電極51、52は、金属電極11、12と薄膜31、32とを接続する導電性の緩衝部材41、42とを備えている。そのため、加熱により薄膜31、32と金属電極11、12とが熱膨張して膨張による変位量の差ができても、緩衝部材41、42が吸収するので、金属電極11、12と薄膜31、32との接続部に間隙などの接触不良部が発生することがない。一方、熱膨張しない場合であっても、薄膜31、32は誘電体21、22に形成されているので、薄膜31、32の形状は誘電体21、22の表面形状に依存して形成される。そのため、薄膜31、32と金属電極11、12とを緩衝部材41、42を媒介物として接触させているため、接触の困難性を回避している。よって、電極51、52は、大気圧または大気圧近傍の圧力下で大電力を投入しても、緩衝部材41、42を媒介として、誘電体21、22に割れ等が生じずに誘電体21、22に加えられた熱を金属電極11、12へ伝えることができるため、電極51、52の温度上昇が抑えられると共に、不要な放電をなくし長時間安定してプラズマ処理することができる。   As described above, the electrodes 51 and 52 according to the first embodiment include the conductive buffer members 41 and 42 that connect the metal electrodes 11 and 12 and the thin films 31 and 32. Therefore, even if the thin films 31 and 32 and the metal electrodes 11 and 12 are thermally expanded due to heating and a difference in displacement due to the expansion is generated, the buffer members 41 and 42 absorb the metal electrodes 11 and 12 and the thin films 31 and 32. Thus, no contact failure portion such as a gap occurs at the connection portion. On the other hand, even if the thermal expansion does not occur, since the thin films 31 and 32 are formed on the dielectrics 21 and 22, the shape of the thin films 31 and 32 is formed depending on the surface shape of the dielectrics 21 and 22. . Therefore, since the thin films 31 and 32 and the metal electrodes 11 and 12 are brought into contact with the buffer members 41 and 42 as mediators, the difficulty of contact is avoided. Therefore, the electrodes 51 and 52 do not generate cracks or the like in the dielectrics 21 and 22 through the buffer members 41 and 42 even when a large electric power is applied under atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure. , 22 can be transmitted to the metal electrodes 11 and 12, so that the temperature rise of the electrodes 51 and 52 can be suppressed, and unnecessary plasma discharge can be eliminated and plasma treatment can be stably performed for a long time.

また、緩衝部材41、42は、バネ状の合金(バネ性を有する合金)としている。そのため、導電性を高くすることができる。よって、緩衝部材としての役割を果たすことができる。   The buffer members 41 and 42 are made of a spring-like alloy (alloy having spring properties). Therefore, the conductivity can be increased. Therefore, it can serve as a buffer member.

さらに、電極51、52は、プラズマを発生させる電極であって、金属電極11、12と薄膜31、32とが接続される位置は、プラズマAを発生させる領域と接する誘電体21、22の面と反対側に、少なくとも1箇所ある。そのため、大電力を投入しても、緩衝部材41、42を媒介として、誘電体21、22に加えられた熱を金属電極11、12へ伝えることができるため、電極の温度上昇が抑えられ、不要な放電をなくし長時間安定してプラズマ処理できる。   Furthermore, the electrodes 51 and 52 are electrodes that generate plasma, and the positions where the metal electrodes 11 and 12 and the thin films 31 and 32 are connected are the surfaces of the dielectrics 21 and 22 that are in contact with the region where the plasma A is generated. There is at least one location on the opposite side. Therefore, even if large power is applied, the heat applied to the dielectrics 21 and 22 can be transmitted to the metal electrodes 11 and 12 through the buffer members 41 and 42, so that the temperature rise of the electrodes can be suppressed. Plasma treatment can be performed stably for a long time without unnecessary discharge.

さらには、金属電極11から誘電体21を見る方向Dにおいて、方向Dに垂直な仮想面Hに対し、投影した金属電極11、12の投影形状L11は、仮想面Hに投影した誘電体21の投影形状L21に含まれるように、誘電体の形状が決定されている。そのため、放電を防止することができる。   Furthermore, in the direction D when the dielectric 21 is viewed from the metal electrode 11, the projected shape L11 of the projected metal electrodes 11 and 12 with respect to the virtual surface H perpendicular to the direction D is that of the dielectric 21 projected onto the virtual surface H. The shape of the dielectric is determined so as to be included in the projected shape L21. Therefore, discharge can be prevented.

また、実施の形態1によるプラズマプロセス装置10は、上記の電極51、52を備え、電極51、52近傍に反応ガスを導入するガス導入手段81と、電極51に高周波電圧を印加する電圧印加手段71とを備えている。そのため、大気圧または大気圧近傍の圧力下で大電力を投入しても電力を効率的に利用でき、長時間安定にプラズマ処理を行なうことができる。   The plasma processing apparatus 10 according to Embodiment 1 includes the electrodes 51 and 52 described above, a gas introduction unit 81 that introduces a reactive gas in the vicinity of the electrodes 51 and 52, and a voltage application unit that applies a high-frequency voltage to the electrode 51. 71. Therefore, even when a large amount of electric power is applied at atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure, the electric power can be used efficiently and plasma treatment can be performed stably for a long time.

(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2による電極を示す断面模式図である。図4を参照して、本発明の実施の形態2による電極を説明する。本発明の実施の形態2による電極は、図4に示すように、たとえばリモート方式の電極としている。図4を参照して、実施の形態2による電極の構成は、基本的には本発明の実施の形態1による電極51、52と同様の構成を備えるが、1個の高周波印加側の電極51と2個と接地側の電極52を備える点において、図1に示した電極と異なる。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an electrode according to Embodiment 2 of the present invention. With reference to FIG. 4, the electrode by Embodiment 2 of this invention is demonstrated. The electrode according to the second embodiment of the present invention is, for example, a remote type electrode as shown in FIG. Referring to FIG. 4, the configuration of the electrode according to the second embodiment is basically the same as that of electrodes 51 and 52 according to the first embodiment of the present invention, but one electrode 51 on the high frequency application side. 1 and the ground electrode 52 is different from the electrode shown in FIG.

詳細には、電極51、52は、実施の形態1と同様の構成である。電極51、52は、図4に示すように、高周波印加側の電極51が2つの接地側の電極52で挟まれる構成としており、図4において横方向に並ぶように配置されている。   Specifically, the electrodes 51 and 52 have the same configuration as in the first embodiment. As shown in FIG. 4, the electrodes 51 and 52 are configured such that the high-frequency application-side electrode 51 is sandwiched between two ground-side electrodes 52, and are arranged side by side in FIG.

図4に示すように、高周波印加側の電極51における誘電体21は、断面の形状を略U字状としている。接地側の電極52における誘電体22は、断面の形状を略L字状としている。   As shown in FIG. 4, the dielectric 21 in the electrode 51 on the high frequency application side has a substantially U-shaped cross section. The dielectric 22 in the ground-side electrode 52 has a substantially L-shaped cross section.

緩衝部材41は、金属電極11と薄膜31とを接続している。緩衝部材41は、金属電極11と薄膜31との間の対向面の外周(誘電体21の上部開口部側における金属電極11の端部)に幅を10mmとし、間隔を5mmとして配置している。   The buffer member 41 connects the metal electrode 11 and the thin film 31. The buffer member 41 is arranged with a width of 10 mm and an interval of 5 mm on the outer periphery of the facing surface between the metal electrode 11 and the thin film 31 (the end of the metal electrode 11 on the upper opening side of the dielectric 21). .

次に、緩衝部材41の機能について説明する。誘電体21の断面を上記のように略U字形状に加工する場合には、角部の加工精度および組立精度等により、金属電極11と薄膜31との間に隙間が生じる場合がある。同様に、電極52側の誘電体22の断面を上記のように略L字形状に加工する場合には、金属電極12と薄膜32との間に隙間が生じる場合がある。しかし、このような隙間が生じても、上述したように緩衝部材41、42を金属電極11、12と薄膜31、32とを接続するように配置することにより、隙間部での不要な放電は生じることはない。   Next, the function of the buffer member 41 will be described. When the cross section of the dielectric 21 is processed into a substantially U shape as described above, a gap may be generated between the metal electrode 11 and the thin film 31 depending on the processing accuracy and assembly accuracy of the corners. Similarly, when the cross section of the dielectric 22 on the electrode 52 side is processed into a substantially L shape as described above, a gap may be formed between the metal electrode 12 and the thin film 32. However, even if such a gap occurs, by disposing the buffer members 41 and 42 so as to connect the metal electrodes 11 and 12 and the thin films 31 and 32 as described above, unnecessary discharge in the gap is prevented. It does not occur.

また、電極51、52は金属電極としているため熱容量が大きく、電極51、52の温度上昇が抑えられる。そのため、効率的にプラズマBを生成でき、被処理基板61へプラズマBを供給することができる。   Further, since the electrodes 51 and 52 are metal electrodes, the heat capacity is large, and the temperature rise of the electrodes 51 and 52 is suppressed. Therefore, the plasma B can be generated efficiently, and the plasma B can be supplied to the substrate 61 to be processed.

一方、緩衝部材41、42を備えていない場合には、誘電体21、22の一部を覆うように薄膜31、32をそれぞれ形成しても、金属電極11、12と薄膜31、32とのそれぞれの間の隙間部において、不要な放電は生じた。その結果、プラズマ処理部へ電力を効率的に供給することができなかった。   On the other hand, when the buffer members 41 and 42 are not provided, even if the thin films 31 and 32 are formed so as to cover a part of the dielectrics 21 and 22, respectively, Unnecessary discharge occurred in the gaps between them. As a result, power could not be efficiently supplied to the plasma processing unit.

なお、実施の形態2で示した誘電体21、22の形状は、これに特に限定されない。たとえば、金属電極11、12を囲む形状であれば、どのような形状でも良い。   The shapes of the dielectrics 21 and 22 shown in the second embodiment are not particularly limited to this. For example, any shape may be used as long as it surrounds the metal electrodes 11 and 12.

次に、本発明による実施の形態2による電極51、52を用いたプラズマプロセス装置について説明する。図5は、本発明の実施の形態2によるプラズマプロセス装置を示す断面図である。図4および図5を参照して、本発明の実施の形態2によるプラズマプロセス装置を説明する。本発明の実施の形態2によるプラズマプロセス装置は、図4、5に示すように、たとえばリモート方式の電極51、52を用いたプラズマプロセス装置としている。   Next, a plasma processing apparatus using the electrodes 51 and 52 according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a plasma processing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. With reference to FIG. 4 and FIG. 5, the plasma process apparatus by Embodiment 2 of this invention is demonstrated. The plasma processing apparatus according to the second embodiment of the present invention is a plasma processing apparatus using, for example, remote-type electrodes 51 and 52 as shown in FIGS.

図5を参照して、実施の形態2によるプラズマプロセス装置20の構成は、基本的には本発明の実施の形態1によるプラズマプロセス装置10と同様の構成を備えるが、リモート方式の電極51、52を備えている点において図3に示したプラズマプロセス装置10と異なる。   Referring to FIG. 5, the configuration of plasma processing apparatus 20 according to the second embodiment is basically the same as that of plasma processing apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention. 52 is different from the plasma processing apparatus 10 shown in FIG.

詳細には、プラズマプロセス装置20は、1個の高周波印加側の電極51と、2個の接地側の電極52と、ガス導入手段81と、2箇所のガス排出部91と、電圧印加手段71と、整合器72と、搬送部101と、シールド部111とを備えている。   Specifically, the plasma process apparatus 20 includes one high-frequency application electrode 51, two ground electrodes 52, a gas introduction unit 81, two gas discharge units 91, and a voltage application unit 71. A matching unit 72, a transport unit 101, and a shield unit 111.

反応ガスは、ガス導入手段81から導入され、電極51と電極52との電極間である2流路に分岐され、被処理基板61が搬送される経路を通り、2箇所のガス排出部91から排出される。   The reaction gas is introduced from the gas introduction means 81, is branched into two flow paths between the electrodes 51 and 52, passes through a path along which the substrate to be processed 61 is transported, and from two gas discharge portions 91. Discharged.

実施の形態2では、図5に示すように、誘電体21、22の厚さD21、D22をそれぞれ5mm、誘電体21、22における他方の電極側の表面間の距離D20を1mmとしている。   In the second embodiment, as shown in FIG. 5, the thicknesses D21 and D22 of the dielectrics 21 and 22 are 5 mm, respectively, and the distance D20 between the surfaces of the dielectrics 21 and 22 on the other electrode side is 1 mm.

次に、プラズマプロセス装置20の動作方法について説明する。実施の形態2によるプラズマプロセス装置において、たとえばプラズマ処理としてエッチング処理を行った場合について説明する。   Next, an operation method of the plasma process apparatus 20 will be described. In the plasma process apparatus according to the second embodiment, for example, a case where an etching process is performed as a plasma process will be described.

電極51には整合器72を介して、たとえば周波数が13.56MHzの電圧印加手段71を接続する。次いで、大気圧または大気圧近傍の圧力下で、高周波電圧を印加して、電極51と電極52との間にプラズマBを発生させる。そして、イオンや活性種がガス流により被処理基板61に運ばれる。これにより、リモートで被処理基板61のSi系薄膜にプラズマ処理としてエッチング処理を行なった。   For example, voltage applying means 71 having a frequency of 13.56 MHz is connected to the electrode 51 through a matching unit 72. Next, a high frequency voltage is applied under atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure to generate plasma B between the electrode 51 and the electrode 52. Then, ions and active species are carried to the substrate 61 by the gas flow. Thereby, the etching process was performed on the Si-based thin film of the substrate 61 as a plasma process remotely.

なお、実施の形態2では、1個の電極51と2個の電極52を備えている構成としたが、特にこの構成に限定されない。たとえば、電極51が2個、電極52が3個として放電箇所を増やす構成や、実施の形態2による電極を複数組備える等として、プラズマ処理速度を上げる構成としても良い。   In the second embodiment, one electrode 51 and two electrodes 52 are provided. However, the present invention is not particularly limited to this configuration. For example, a configuration in which the number of discharge points is increased with two electrodes 51 and three electrodes 52, or a configuration in which a plurality of sets of electrodes according to the second embodiment are provided, for example, may be configured to increase the plasma processing speed.

以上説明したように、実施の形態2による電極51、52は、金属電極11、12と薄膜31、32とを接続する導電性の緩衝部材41、42と備えている。よって、電極51、52は、大気圧または大気圧近傍の圧力下で大電力を投入しても、緩衝部材41、42を媒介として、誘電体21、22に加えられた熱を金属電極11、12へ伝えることができるため、電極の温度上昇が抑えられると共に、不要な放電をなくし長時間安定してプラズマ処理することができる。   As described above, the electrodes 51 and 52 according to the second embodiment include the conductive buffer members 41 and 42 that connect the metal electrodes 11 and 12 and the thin films 31 and 32. Therefore, even if the electrodes 51 and 52 apply a large amount of power under atmospheric pressure or a pressure close to atmospheric pressure, the heat applied to the dielectrics 21 and 22 through the buffer members 41 and 42 is used as the metal electrode 11, 22. 12, the temperature rise of the electrode can be suppressed, and unnecessary plasma discharge can be eliminated and stable plasma treatment can be performed for a long time.

また、実施の形態2によるプラズマプロセス装置20は、上記の電極51、52を備え、電極51、52近傍に反応ガスを導入するガス導入手段81と、電極51に高周波電圧を印加する電圧印加手段71とを備えている。そのため、リモート方式の電極によるプラズマプロセス装置として、大電力を投入しても電力を効率的に利用でき、長時間安定にプラズマ処理を行なうことができる。   The plasma processing apparatus 20 according to the second embodiment includes the electrodes 51 and 52 described above, a gas introduction unit 81 that introduces a reactive gas in the vicinity of the electrodes 51 and 52, and a voltage application unit that applies a high-frequency voltage to the electrode 51. 71. Therefore, as a plasma process apparatus using a remote type electrode, even when a large amount of power is applied, the power can be used efficiently, and plasma processing can be performed stably for a long time.

(実施の形態3)
図6は、本発明の実施の形態3による電極を示す断面模式図である。図6を参照して、本発明の実施の形態3による電極を説明する。本発明の実施の形態3による電極は、図6に示すように、たとえば直接放電方式およびリモート方式とは異なる方式の電極としている。図6を参照して、実施の形態3による電極の構成は、基本的には本発明の実施の形態2による電極51、52と同様の構成を備えるが、電極51と電極52の対向面側には放電空間はない点において、図4に示した電極と異なる。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an electrode according to Embodiment 3 of the present invention. An electrode according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, the electrode according to the third embodiment of the present invention is an electrode of a system different from, for example, a direct discharge system and a remote system. Referring to FIG. 6, the configuration of the electrode according to the third embodiment is basically the same as that of electrodes 51 and 52 according to the second embodiment of the present invention. Differs from the electrode shown in FIG. 4 in that there is no discharge space.

詳細には、図6に示すように、誘電体23は、電極51と電極52の両方の電極を覆う構成としている。誘電体23において高周波側の電極51側の断面形状は、略U字状としている。誘電体23において接地側の電極52側の断面形状は、略L字状としている。そして、電極51および電極52において、被処理基板61側の領域で放電する構成としている。   Specifically, as shown in FIG. 6, the dielectric 23 is configured to cover both the electrode 51 and the electrode 52. In the dielectric 23, the cross-sectional shape on the high-frequency side electrode 51 side is substantially U-shaped. In the dielectric 23, the cross-sectional shape of the ground side electrode 52 is substantially L-shaped. The electrode 51 and the electrode 52 are configured to discharge in a region on the substrate 61 side.

電極51と電極52の対向面側には放電空間はない構成としているため、誘電体23は1つの部材で構成しているが、特にこの構成に限定されない。たとえば、複数の部品で上記の形状となるように誘電体23を形成しても良い。   Since the discharge space does not exist on the opposing surface side of the electrode 51 and the electrode 52, the dielectric 23 is formed of one member, but is not particularly limited to this configuration. For example, the dielectric 23 may be formed so as to have the above shape with a plurality of components.

次に、緩衝部材41、42の機能について説明する。実施の形態2で説明したのと同様に、誘電体23の断面形状が上記の通りであるため、金属電極11と薄膜31、32との間にそれぞれ隙間が生じる場合がある。しかし、このような隙間が生じても、緩衝部材41、42を上記のように配置することにより、隙間部での不要な放電は生じることはない。   Next, the function of the buffer members 41 and 42 will be described. As described in the second embodiment, since the cross-sectional shape of the dielectric 23 is as described above, a gap may be generated between the metal electrode 11 and the thin films 31 and 32, respectively. However, even if such a gap occurs, unnecessary discharge in the gap does not occur by arranging the buffer members 41 and 42 as described above.

また、電極51、52は金属電極としているため、電極51、52の温度上昇を抑えることができる。そのため、効率的にプラズマCを生成でき、被処理基板61へプラズマCを供給することができる。   Moreover, since the electrodes 51 and 52 are metal electrodes, the temperature rise of the electrodes 51 and 52 can be suppressed. Therefore, the plasma C can be generated efficiently, and the plasma C can be supplied to the substrate 61 to be processed.

一方、緩衝部材41、42を備えていない場合には、金属電極11、12と薄膜31、32とのそれぞれの間の隙間部において、不要な放電が同様に生じる。   On the other hand, when the buffer members 41 and 42 are not provided, unnecessary discharge similarly occurs in the gap portions between the metal electrodes 11 and 12 and the thin films 31 and 32.

なお、実施の形態3で示した誘電体23の形状は、これに特に限定されない。電極のうち高電界が発生する側が誘電体で囲まれる形状であれば、たとえば誘電体23において接地側の電極52側の断面形状は、略U字形状であっても良い。   The shape of the dielectric 23 shown in the third embodiment is not particularly limited to this. As long as the side on which the high electric field is generated is surrounded by the dielectric, the cross-sectional shape of the dielectric 23 on the side of the electrode 52 on the ground side may be substantially U-shaped.

次に、本発明による実施の形態3による電極51、52を用いたプラズマプロセス装置について説明する。図7は、本発明の実施の形態3によるプラズマプロセス装置を示す断面図である。図6および図7を参照して、本発明の実施の形態3によるプラズマプロセス装置を説明する。本発明の実施の形態3によるプラズマプロセス装置は、図6、7に示すように、たとえば直接放電方式およびリモート方式と異なる方式の電極51、52を用いたプラズマプロセス装置としている。   Next, a plasma processing apparatus using the electrodes 51 and 52 according to the third embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a sectional view showing a plasma processing apparatus according to the third embodiment of the present invention. A plasma processing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 6 and 7, the plasma process apparatus according to the third embodiment of the present invention is a plasma process apparatus using electrodes 51 and 52 of a system different from the direct discharge system and the remote system, for example.

図7を参照して、実施の形態3によるプラズマプロセス装置30の構成は、基本的には本発明の実施の形態2によるプラズマプロセス装置20と同様の構成を備えるが、直接放電方式およびリモート方式と異なる方式の電極51、52を備えている点において図5に示したプラズマプロセス装置20と異なる。   Referring to FIG. 7, the configuration of plasma processing apparatus 30 according to the third embodiment is basically the same as that of plasma processing apparatus 20 according to the second embodiment of the present invention. 5 is different from the plasma processing apparatus 20 shown in FIG.

詳細には、プラズマプロセス装置30は、1個の高周波印加側の電極51と、2個の接地側の電極52と、ガス導入手段81と、1箇所のガス排出部91と、電圧印加手段71と、整合器72と、搬送部101と、シールド部111とを備えている。   Specifically, the plasma processing apparatus 30 includes one high-frequency application side electrode 51, two ground-side electrodes 52, a gas introduction unit 81, one gas discharge unit 91, and a voltage application unit 71. A matching unit 72, a transport unit 101, and a shield unit 111.

反応ガスは、ガス導入手段81から導入され、被処理基板61が搬送される経路を通り、ガス排出部91から排出される。実施の形態3によるプラズマプロセス装置30における反応ガスの流路は1流路である。   The reaction gas is introduced from the gas introduction means 81, passes through a path through which the substrate 61 to be processed is conveyed, and is discharged from the gas discharge unit 91. In the plasma process apparatus 30 according to the third embodiment, the reaction gas flow path is one flow path.

また、実施の形態3では、図7に示すように、誘電体23の厚さD23を5mmとしている。   In the third embodiment, as shown in FIG. 7, the thickness D23 of the dielectric 23 is 5 mm.

次に、プラズマプロセス装置30の動作方法について説明する。実施の形態3によるプラズマプロセス装置において、たとえばプラズマ処理としてエッチング処理を行った場合について説明する。   Next, an operation method of the plasma process apparatus 30 will be described. In the plasma process apparatus according to the third embodiment, for example, a case where an etching process is performed as a plasma process will be described.

電極51には整合器72を介して、たとえば周波数が13.56MHzの電圧印加手段71を接続する。次いで、大気圧または大気圧近傍の圧力下で、高周波電圧を印加して、電極51と電極52との間において下側の領域にプラズマCを発生させる。その領域はプラズマプロセス装置30では2箇所存在する。そして、イオンや活性種が被処理基板61に作用する。これにより、被処理基板61のSi系薄膜にプラズマ処理としてエッチング処理を行なった。   For example, voltage applying means 71 having a frequency of 13.56 MHz is connected to the electrode 51 through a matching unit 72. Next, a high frequency voltage is applied under atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure to generate plasma C in the lower region between the electrode 51 and the electrode 52. There are two such regions in the plasma processing apparatus 30. Then, ions and active species act on the substrate 61 to be processed. Thus, an etching process was performed as a plasma process on the Si-based thin film of the substrate 61 to be processed.

なお、実施の形態3では、1個の電極51と2個の電極52とを備えている場合としたが、特にこの構成に限定されない。たとえば、電極51が2個、電極52が3個として放電箇所を増やす構成や、実施の形態3による電極を複数組備える等として、プラズマ処理速度を上げる構成としても良い。   In the third embodiment, one electrode 51 and two electrodes 52 are provided. However, the present invention is not particularly limited to this configuration. For example, a configuration in which the number of discharge locations is increased with two electrodes 51 and three electrodes 52, or a configuration in which a plurality of sets of electrodes according to Embodiment 3 are provided, for example, may be configured to increase the plasma processing speed.

以上説明したように、実施の形態3による電極51、52は、金属電極11、12と薄膜31、32とを接続する導電性の緩衝部材41、42とを備えている。よって、電極51、52は、本発明の実施の形態1、2と同様に、大気圧または大気圧近傍の圧力下で大電力を投入しても、電極の温度上昇が抑えられると共に、不要な放電をなくし長時間安定してプラズマ処理することができる。   As described above, the electrodes 51 and 52 according to the third embodiment include the conductive buffer members 41 and 42 that connect the metal electrodes 11 and 12 and the thin films 31 and 32. Therefore, as in the first and second embodiments of the present invention, the electrodes 51 and 52 can suppress the temperature rise of the electrodes even when a large electric power is applied under atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure, and are unnecessary. Plasma treatment can be performed stably for a long time without discharge.

また、実施の形態3によるプラズマプロセス装置30は、上記の電極51、52を備え、電極51、52近傍に反応ガスを導入するガス導入手段81と、電極51に高周波電圧を印加する電圧印加手段71とを備えている。そのため、直接放電方式およびリモート方式以外の方式の電極によるプラズマプロセス装置として、大電力を投入しても電力を効率的に利用でき、長時間安定にプラズマ処理を行なうことができる。   The plasma processing apparatus 30 according to the third embodiment includes the electrodes 51 and 52 described above, a gas introduction unit 81 that introduces a reactive gas in the vicinity of the electrodes 51 and 52, and a voltage application unit that applies a high-frequency voltage to the electrode 51. 71. Therefore, as a plasma process apparatus using electrodes other than the direct discharge method and the remote method, even when a large amount of power is applied, the power can be used efficiently and plasma processing can be performed stably for a long time.

次に、実施の形態3の変形例について説明する。図8(B)、(C)は、本発明の実施の形態3による電極51の変形例1、2における電極を示す断面図である。なお、図8(A)は、図6に示す電極51の拡大断面図である。   Next, a modification of the third embodiment will be described. FIGS. 8B and 8C are cross-sectional views showing electrodes in Modifications 1 and 2 of the electrode 51 according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 8A is an enlarged cross-sectional view of the electrode 51 shown in FIG.

図8(B)は、変形例1による電極110の拡大断面図である。図8(B)を参照して、変形例1による電極110の構成は、実施の形態3による電極51と同様の構成を備えるが、金属電極11および薄膜31の配置において、図8(A)に示した電極51と異なる。   FIG. 8B is an enlarged cross-sectional view of the electrode 110 according to the first modification. Referring to FIG. 8B, the configuration of electrode 110 according to Modification 1 has the same configuration as that of electrode 51 according to Embodiment 3, but in the arrangement of metal electrode 11 and thin film 31, FIG. Different from the electrode 51 shown in FIG.

詳細には、図8(B)に示すように、誘電体21の形状を略U字状とし、その金属電極11に対向する面を覆うように薄膜31を形成している。そのため、薄膜31の形状も略U字状としている。薄膜31の下面において金属電極11と当接するように、金属電極11および薄膜31を配置している。   Specifically, as shown in FIG. 8B, the shape of the dielectric 21 is substantially U-shaped, and the thin film 31 is formed so as to cover the surface facing the metal electrode 11. Therefore, the shape of the thin film 31 is also substantially U-shaped. The metal electrode 11 and the thin film 31 are disposed so as to contact the metal electrode 11 on the lower surface of the thin film 31.

実施の形態3による電極51および後述する図9に示す参考例による電極150では、隙間部での放電は生じないが、誘電体21の温度が上昇し、誘電体21が割れ、高電力を投入できない場合がある。この誘電体21の割れの原因は、以下のように考えられる。   In the electrode 51 according to the third embodiment and the electrode 150 according to the reference example shown in FIG. 9 described later, no discharge occurs in the gap, but the temperature of the dielectric 21 rises, the dielectric 21 breaks, and high power is input. There are cases where it is not possible. The cause of the crack of the dielectric 21 is considered as follows.

プラズマを発生する際に、プラズマCにより誘電体21のプラズマ発生側の面が加熱される。電極51および電極150は、発生するプラズマの近傍に薄膜31と金属電極11との間の隙間部を有している。この隙間部は空気層である。空気の熱伝導率は、2.6×10-2[W/m・K]と低い。そのため、たとえば、金属電極11に流路を設け(図示せず)、20℃前後の水などの冷媒等を循環させて、金属電極11を冷却する。しかし、上記の空気層があるために誘電体21の表面は冷却され難い。そのため、誘電体21の表面が500℃以上となる場合があり、誘電体21と金属電極11との熱膨張量差や温度分布等により、局所的に応力が発生し、誘電体21に割れが生じる場合があると考えられる。 When the plasma is generated, the surface of the dielectric 21 on the plasma generation side is heated by the plasma C. The electrode 51 and the electrode 150 have a gap between the thin film 31 and the metal electrode 11 in the vicinity of the generated plasma. This gap is an air layer. The thermal conductivity of air is as low as 2.6 × 10 −2 [W / m · K]. Therefore, for example, a flow path is provided in the metal electrode 11 (not shown), and a coolant such as water around 20 ° C. is circulated to cool the metal electrode 11. However, the surface of the dielectric 21 is difficult to cool because of the air layer. Therefore, the surface of the dielectric 21 may be 500 ° C. or more, and stress is locally generated due to the difference in thermal expansion between the dielectric 21 and the metal electrode 11, the temperature distribution, etc., and the dielectric 21 is cracked. It is thought that it may occur.

しかしながら、上記の変形例1による電極110では、薄膜31と金属電極11とが当接する配置にしてプラズマ処理を行なうことができる。そのため、電極110は、プラズマCを発生する領域のように熱流束が大きい領域において、熱伝導および電気伝導を良好にできる。具体的には、プラズマの発生する領域に近い領域である誘電体21の下部において、金属電極11と誘電体21とが接触している。したがって、当該接触部を介して誘電体21にプラズマにより加えられた熱を金属電極11へ伝えることができる。この結果、誘電体21を十分冷却できる。よって、誘電体21の表面の温度を300℃以下に下げることができるので、誘電体21の割れが発生せず、隙間部での不要な放電を防止することができる。   However, in the electrode 110 according to the first modification, the plasma treatment can be performed by arranging the thin film 31 and the metal electrode 11 in contact with each other. Therefore, the electrode 110 can improve heat conduction and electric conduction in a region where the heat flux is large, such as a region where the plasma C is generated. Specifically, the metal electrode 11 and the dielectric 21 are in contact with each other at the lower part of the dielectric 21 that is a region near the region where plasma is generated. Therefore, the heat applied to the dielectric 21 by plasma through the contact portion can be transmitted to the metal electrode 11. As a result, the dielectric 21 can be sufficiently cooled. Therefore, since the temperature of the surface of the dielectric 21 can be lowered to 300 ° C. or less, the dielectric 21 is not cracked, and unnecessary discharge in the gap can be prevented.

図8(C)は、変形例2による電極120の拡大断面図である。図8(C)を参照して、変形例2による電極120の構成は、実施の形態3による電極51と同様の構成を備えるが、緩衝部材41の配置において、図8(A)に示した電極51と異なる。   FIG. 8C is an enlarged cross-sectional view of the electrode 120 according to the second modification. Referring to FIG. 8C, the configuration of the electrode 120 according to the second modification includes the same configuration as that of the electrode 51 according to the third embodiment, but the arrangement of the buffer member 41 is illustrated in FIG. Different from the electrode 51.

詳細には、図8(C)に示すように、金属電極11と薄膜31とが接続される位置は、プラズマCを発生させる領域と接する誘電体21の面と反対側に3箇所ある。接続される3箇所の位置は、U字状の金属電極11における1箇所の内周下面と2箇所の内周上面である。   Specifically, as shown in FIG. 8C, there are three positions where the metal electrode 11 and the thin film 31 are connected on the side opposite to the surface of the dielectric 21 in contact with the region where the plasma C is generated. The three positions to be connected are one inner peripheral lower surface and two inner peripheral upper surfaces in the U-shaped metal electrode 11.

変形例2による電極120を上記構成とし、緩衝部材41を高導電率を有すると共に熱伝導率が10[W/m・K]以上の高熱伝導率を有するものを用いれば、金属電極11と薄膜31との間の熱伝導を高めることができる。そのため、金属電極11に設けた水などの冷媒等による冷却効果が大きくなり、誘電体21の表面温度を300℃以下に下げることができる。よって、大電力を投入しても誘電体21の割れを防止することができる。   If the electrode 120 according to the modified example 2 has the above-described configuration, and the buffer member 41 has a high conductivity and a thermal conductivity of 10 [W / m · K] or higher, the metal electrode 11 and the thin film The heat conduction with 31 can be increased. Therefore, the cooling effect by a coolant such as water provided on the metal electrode 11 is increased, and the surface temperature of the dielectric 21 can be lowered to 300 ° C. or lower. Therefore, it is possible to prevent the dielectric 21 from cracking even when high power is applied.

図9は、参考例による電極150の拡大断面図である。図9を参照して、参考例による電極150の構成は、実施の形態3による電極51と基本的には同様の構成を備えるが、緩衝部材41を備えていない点と、金属電極11および誘電体21の形状において、図8(A)に示した電極51と異なる。   FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of an electrode 150 according to a reference example. Referring to FIG. 9, the configuration of electrode 150 according to the reference example is basically the same as that of electrode 51 according to the third embodiment, except that buffer member 41 is not provided, metal electrode 11, and dielectric. The shape of the body 21 is different from the electrode 51 shown in FIG.

詳細には、金属電極11の断面形状を略T字状とし、誘電体21の断面形状を略U字状としている。そして、誘電体21の上面に形成された薄膜31と当接するように金属電極11を備える。   Specifically, the cross-sectional shape of the metal electrode 11 is substantially T-shaped, and the cross-sectional shape of the dielectric 21 is substantially U-shaped. And the metal electrode 11 is provided so that the thin film 31 formed in the upper surface of the dielectric material 21 may be contact | abutted.

参考例による電極150を上記形状とすることにより、金属電極11と薄膜31とを、金属電極11の外側に張り出したフランジ部下で電気的に接続することが可能となり、電極150に大電力を投入しても、金属電極11と薄膜31との間で放電しない構成とすることができる。   By making the electrode 150 according to the reference example into the above-described shape, the metal electrode 11 and the thin film 31 can be electrically connected under the flange portion protruding outside the metal electrode 11, and a large amount of power is input to the electrode 150. Even in such a case, it is possible to adopt a configuration in which no discharge occurs between the metal electrode 11 and the thin film 31.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等な意味および範囲内でのすべての変更点が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above-described embodiment but by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

本発明の実施の形態1による電極を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the electrode by Embodiment 1 of this invention. 薄膜と金属電極との間の電界強度を示す図である。It is a figure which shows the electric field strength between a thin film and a metal electrode. 本発明の実施の形態1によるプラズマプロセス装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the plasma process apparatus by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2による電極を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the electrode by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2によるプラズマプロセス装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the plasma process apparatus by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3による電極を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the electrode by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3によるプラズマプロセス装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the plasma process apparatus by Embodiment 3 of this invention. (A)は、本発明の実施の形態3による電極を示す拡大断面図であり、(B)は、本発明の実施の形態3による電極の変形例による電極を示す拡大断面図であり、(C)は、別の変形例による電極を示す拡大断面図である。(A) is an expanded sectional view which shows the electrode by Embodiment 3 of this invention, (B) is an expanded sectional view which shows the electrode by the modification of the electrode by Embodiment 3 of this invention, ( C) is an enlarged cross-sectional view showing an electrode according to another modification. 参考例による電極を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the electrode by a reference example. 特許文献2に開示された電極を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the electrode disclosed by patent document 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10,20,30 プラズマプロセス装置、11,12 金属電極、21〜23 誘電体、31,32 薄膜、41,42 緩衝部材、51,52,110,120,150 電極、61 被処理基板、71 電圧印加手段、72 整合器、81 ガス導入手段、91 ガス排出部、101 搬送部、111 シールド部、200 電極、201 金属電極、211,212 焼結型セラミックス、A〜C プラズマ、D 方向、H 仮想面。   10, 20, 30 Plasma process apparatus, 11, 12 Metal electrode, 21-23 Dielectric, 31, 32 Thin film, 41, 42 Buffer member, 51, 52, 110, 120, 150 Electrode, 61 Substrate, 71 Voltage Application means, 72 Matching device, 81 Gas introduction means, 91 Gas discharge section, 101 Conveyance section, 111 Shield section, 200 electrodes, 201 Metal electrodes, 211, 212 Sintered ceramics, AC plasma, D direction, H virtual surface.

Claims (7)

金属電極と、
前記金属電極と対向するように配置された誘電体と、
前記誘電体において前記金属電極に対向する面の少なくとも一部を覆うように形成された導電性の薄膜と、
前記金属電極と前記薄膜とを接続する導電性の緩衝部材とを備える、電極。
A metal electrode;
A dielectric disposed to face the metal electrode;
A conductive thin film formed to cover at least a part of a surface of the dielectric material facing the metal electrode;
An electrode comprising: a conductive buffer member that connects the metal electrode and the thin film.
前記緩衝部材が、バネ状の合金であることを特徴とする、請求項1に記載の電極。   The electrode according to claim 1, wherein the buffer member is a spring-like alloy. 前記緩衝部材が、導電性接着剤、および導電性ペーストのいずれか一方を含んでいることを特徴とする、請求項1または2に記載の電極。   The electrode according to claim 1, wherein the buffer member includes any one of a conductive adhesive and a conductive paste. プラズマを発生させる電極であって、
前記金属電極と前記薄膜とが接続される位置は、プラズマを発生させる領域と接する前記誘電体の面と反対側に、少なくとも1箇所あることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電極。
An electrode for generating plasma,
The position where the metal electrode and the thin film are connected to each other is at least one on the side opposite to the surface of the dielectric that is in contact with the region where plasma is generated. The electrode according to item.
前記金属電極から前記誘電体を見る方向において、
前記方向に垂直な仮想面に対し、投影した前記金属電極の投影形状は、前記仮想面に投影した前記誘電体の投影形状に含まれるように、前記誘電体の形状が決定されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電極。
In the direction of viewing the dielectric from the metal electrode,
The shape of the dielectric is determined so that the projected shape of the metal electrode projected onto the virtual surface perpendicular to the direction is included in the projected shape of the dielectric projected onto the virtual surface. The electrode according to claim 1, characterized in that it is characterized by the following.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の電極を少なくとも1つ備え、
前記電極近傍に反応ガスを導入するガス導入手段と、
前記電極に高周波電圧を印加する電圧印加手段とをさらに備えている、プラズマプロセス装置。
Comprising at least one electrode according to any one of claims 1 to 5,
Gas introduction means for introducing a reactive gas in the vicinity of the electrode;
A plasma processing apparatus, further comprising voltage applying means for applying a high frequency voltage to the electrode.
大気圧または大気圧近傍の圧力下でプラズマを生成することを特徴とする、請求項6に記載のプラズマプロセス装置。   The plasma processing apparatus according to claim 6, wherein plasma is generated under atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure.
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