JP2007250426A - Electrode structure of plasma processing system and plasma processing system provided with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はプラズマ処理装置の電極構造およびこれを備えたプラズマ処理装置に関し、特に、大気圧のもとで生成されるプラズマによって被処理基板に所定のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置の電極構造と、そのような電極構造を備えたプラズマ処理装置とに関するものである。 The present invention relates to an electrode structure of a plasma processing apparatus and a plasma processing apparatus including the same, and in particular, an electrode structure of a plasma processing apparatus that performs predetermined plasma processing on a substrate to be processed by plasma generated under atmospheric pressure; The present invention relates to a plasma processing apparatus having such an electrode structure.
プラズマ処理装置には大気圧のもとでプラズマを生成する態様があり、このようなプラズマ処理装置は常圧プラズマ処理装置と称されている。そのような常圧プラズマ処理装置の一例として特許文献1に開示された常圧プラズマ処理装置について説明する。この常圧プラズマ処理装置では、上下方向に間隔を隔てて対向するように1対の電極部が配設されている。1対の電極部のそれぞれは金属製または合金製の電極本体を有している。1対の電極部間に高周波電界を印加することによって、電極部間の領域に導入された所定の処理ガスがプラズマ化する。そのプラズマに被処理基板を晒すことによって、被処理基板の表面にプラズマ処理が施される。 There is a mode in which a plasma processing apparatus generates plasma under atmospheric pressure, and such a plasma processing apparatus is called an atmospheric pressure plasma processing apparatus. The atmospheric pressure plasma processing apparatus disclosed in Patent Document 1 will be described as an example of such an atmospheric pressure plasma processing apparatus. In this atmospheric pressure plasma processing apparatus, a pair of electrode portions are arranged so as to face each other with a gap in the vertical direction. Each of the pair of electrode portions has an electrode body made of metal or alloy. By applying a high-frequency electric field between the pair of electrode portions, a predetermined processing gas introduced into a region between the electrode portions is turned into plasma. By exposing the substrate to be processed to the plasma, the surface of the substrate to be processed is subjected to plasma processing.
このプラズマ処理装置の電極構造では、1対の電極部において互いに対向する側の電極部の表面に電極本体の金属あるいは合金が露出していると、印加された電界の集中が起こりやすく、1対の電極部間にアーク放電が生じるおそれがある。このため、その互いに対向する側の電極本体の表面を覆うように固体誘電体を配置することによって、アーク放電を阻止するとともに、電極部の損傷を防ぎ、また、安定なグロー放電を得ている。 In the electrode structure of this plasma processing apparatus, if the metal or alloy of the electrode body is exposed on the surfaces of the electrode portions on the opposite sides of the pair of electrode portions, concentration of the applied electric field is likely to occur. There is a risk of arc discharge between the electrode portions. For this reason, by disposing a solid dielectric so as to cover the surfaces of the electrode bodies facing each other, arc discharge is prevented, damage to the electrode portion is prevented, and stable glow discharge is obtained. .
ところが、特許文献1に開示されたプラズマ処理装置の電極構造では、1対の電極部の間においてアーク放電を防止することはできても、1対の電極部のそれぞれの内部においてアーク放電が生じるおそれがある。すなわち、固体誘電体と金属等からなる電極本体との間に製造誤差等に伴って空隙が生じた場合には、その空隙においてアーク放電が発生する可能性がある。特に、処理ガスに含まれる添加ガスを希釈する希釈ガスとして、放電開始電圧の低いヘリウム等のガスを使用してプラズマ処理を行なう場合に、そのような希釈ガスが電極本体と固体誘電体との空隙に入り込むと容易にアーク放電に至りやすい。 However, in the electrode structure of the plasma processing apparatus disclosed in Patent Document 1, arc discharge occurs in each of the pair of electrode portions even though arc discharge can be prevented between the pair of electrode portions. There is a fear. That is, when a gap is generated due to a manufacturing error or the like between the solid dielectric and the electrode body made of metal or the like, arc discharge may occur in the gap. In particular, when a plasma treatment is performed using a gas such as helium having a low discharge start voltage as a dilution gas for diluting the additive gas contained in the treatment gas, such a dilution gas may be generated between the electrode body and the solid dielectric. When entering the gap, it is easy to reach arc discharge.
このようなアーク放電を解消するために、特許文献2では固体誘電体と電極本体との間に隙間ができるのを阻止するプラズマ処理装置の電極構造が提案されている。このプラズマ処理装置の電極構造では、電極本体の両側面に対して固体誘電体の両側面側の端部を支持する板状支持部材が配設される。その固体誘電体を支持した板状支持部材をスライドさせ、固体誘電体を電極本体に押し当てた状態で板状支持部材が電極本体に固定されている。こうして、固体誘電体と電極本体との間に隙間ができるのを防止して、アーク放電が発生するのを抑制している。
しかしながら、従来のプラズマ処理装置の電極構造では次のような問題点があった。固体誘電体を電極本体に押し当てることによって固体誘電体と電極本体との間に隙間ができるのを防止するには、電極本体と固体誘電体において、互いに接触する面が滑らかであり、うねりや反りのないことが前提とされる。ところで、近年、被処理基板の大型化が進められ、プラズマ処理装置においてもそのような大型の被処理基板を処理するために、電極部として長手方向の長さがたとえば1mを超えるような電極部が必要とされている。 However, the electrode structure of the conventional plasma processing apparatus has the following problems. In order to prevent a gap between the solid dielectric and the electrode body by pressing the solid dielectric against the electrode body, the surfaces of the electrode body and the solid dielectric that are in contact with each other are smooth. It is assumed that there is no warping. By the way, in recent years, the size of the substrate to be processed has been increased, and in the plasma processing apparatus, in order to process such a large substrate to be processed, an electrode portion whose length in the longitudinal direction exceeds, for example, 1 m as an electrode portion. Is needed.
このような電極部の電極本体や固体誘電体では、長手方向にわたって表面を均一に滑らかにすることが難しくなる。また、電極部が長くなるために、電極本体や固体誘電体が撓んだり反ったりしやすくなる。その結果、固体誘電体を電極本体に押し当てたとしても電極本体と固体誘電体との間に部分的に隙間が生じることがあり、その隙間においてアーク放電が発生するという問題があった。 In the electrode main body and solid dielectric of such an electrode part, it becomes difficult to make the surface uniformly smooth over the longitudinal direction. In addition, since the electrode portion becomes long, the electrode main body and the solid dielectric are easily bent or warped. As a result, even when the solid dielectric is pressed against the electrode body, a gap may be partially formed between the electrode body and the solid dielectric, and arc discharge occurs in the gap.
また、1対の電極部では、電極本体と固体誘電体は、1対の電極部の間に生成されるプラズマによって発生する熱によって膨張することになる。このとき、金属からなる電極本体と固体誘電体とでは熱膨張率(単位温度変化あたりの寸法変化率)が異なるため、当初電極本体と固体誘電体の間に隙間がない状態であってもそれぞれ膨張する電極本体と固体誘電体との間に隙間が生じることがある。その結果、その生じた隙間においてアーク放電が発生するという問題があった。 In the pair of electrode portions, the electrode main body and the solid dielectric are expanded by heat generated by the plasma generated between the pair of electrode portions. At this time, since the coefficient of thermal expansion (dimensional change rate per unit temperature change) is different between the electrode body made of metal and the solid dielectric, even if there is no gap between the electrode body and the solid dielectric, There may be a gap between the expanding electrode body and the solid dielectric. As a result, there is a problem that arc discharge occurs in the generated gap.
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、一つの目的は、アーク放電を確実に抑制するプラズマ処理装置の電極構造を提供することであり、他の目的は、そのような電極構造を備えたプラズマ処理装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and one object is to provide an electrode structure of a plasma processing apparatus that reliably suppresses arc discharge, and the other object is to provide such an electrode structure. A plasma processing apparatus having an electrode structure is provided.
本発明に係るプラズマ処理装置の電極構造は、互いに対向する1対の電極部の間に所定の電圧を印加することにより、1対の電極部の間の領域に導入される所定のプラズマ処理を施すための添加ガスとこの添加ガスを希釈する希釈ガスとを含む処理ガスをプラズマ化し、生成されたプラズマの雰囲気に被処理部材を晒すことにより、被処理部材にプラズマ処理を施すためのプラズマ処理装置の電極構造である。その1対の電極部のそれぞれは、電極本体と被覆部材と充填ガス導入部とを備えている。電極本体は金属から形成されて電圧が印加される。被覆部材は、固定誘電体から形成されて電極本体を収容する空間を有し、電極本体を空間に配設して電極本体を取囲むように覆う。充填ガス導入部は、電極本体が収容された被覆部材の空間に、希釈ガスよりも放電開始電圧の高い所定のガスを充填する。 The electrode structure of the plasma processing apparatus according to the present invention performs a predetermined plasma treatment introduced into a region between the pair of electrode portions by applying a predetermined voltage between the pair of electrode portions facing each other. Plasma processing for applying plasma processing to a member to be processed by converting the processing gas including an additive gas to be applied and a dilution gas for diluting the additive gas into plasma and exposing the member to be processed to the generated plasma atmosphere It is an electrode structure of an apparatus. Each of the pair of electrode portions includes an electrode main body, a covering member, and a filling gas introducing portion. The electrode body is made of metal and applied with a voltage. The covering member is formed of a fixed dielectric and has a space for accommodating the electrode body, and the electrode body is disposed in the space so as to surround the electrode body. The filling gas introduction unit fills the space of the covering member in which the electrode main body is accommodated with a predetermined gas having a higher discharge start voltage than the dilution gas.
この構成によれば、金属から形成された電極本体を収納する被覆部材の空間に、充填ガスとして希釈ガスより放電開始電圧の高いガスを使用することで、電極本体と被覆部材との間においてアーク放電が生じるのを阻止することができる。 According to this configuration, by using a gas having a higher discharge start voltage than the dilution gas as the filling gas in the space of the covering member that houses the electrode body formed of metal, an arc is generated between the electrode body and the covering member. It is possible to prevent discharge from occurring.
そのような充填ガスを電極部のそれぞれに確実に供給するために、充填ガス導入部へ充填ガスを送る充填ガス供給部を備えていることが好ましい。 In order to reliably supply such a filling gas to each of the electrode parts, it is preferable to include a filling gas supply part that sends the filling gas to the filling gas introduction part.
また、充填ガスを充填された被覆部材の空間内の圧力が、被覆部材の外側の圧力よりも高く設定されることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the pressure in the space of the covering member filled with the filling gas is set higher than the pressure outside the covering member.
この場合には、放電しやすい希釈ガスが、被覆部材からその空間内に流入するのを阻止することができ、これにより、電極本体が収納される空間にそのような希釈ガスが流入することに伴って発生する異常放電やアーク放電を確実に抑制することができる。 In this case, it is possible to prevent the dilution gas that is easily discharged from flowing into the space from the covering member, and thus the dilution gas flows into the space in which the electrode body is accommodated. Abnormal discharge and arc discharge which occur with it can be suppressed reliably.
具体的な被覆部材の構造として、被覆部材は、電極本体を収納する凹部を有するケース部材と、電極本体を収納した状態で凹部を塞ぐ蓋部材とを含むことが好ましい。 As a specific structure of the covering member, it is preferable that the covering member includes a case member having a concave portion that accommodates the electrode main body, and a lid member that closes the concave portion while accommodating the electrode main body.
また、この場合には、被覆部材は、ケース部材と蓋部材との間に介在させたシール部材を含むことがより好ましい。 In this case, the covering member more preferably includes a seal member interposed between the case member and the lid member.
これにより、電極本体が収納される空間を確実に密閉することができる。
具体的な充填ガスとして、窒素(N2)、酸素(O2)、フロン、四フッ化炭素(CF4)、二酸化炭素(CO2)および六フッ化硫黄(SF6)からなる群から選ばれる少なくともいずれかのガスが使用されることが好ましい。
Thereby, the space in which the electrode main body is accommodated can be reliably sealed.
The specific filling gas is selected from the group consisting of nitrogen (N 2 ), oxygen (O 2 ), Freon, carbon tetrafluoride (CF 4 ), carbon dioxide (CO 2 ), and sulfur hexafluoride (SF 6 ). It is preferable to use at least one of the gases described above.
また、希釈ガスとして、ヘリウム(He)、アルゴン(Ar)、ネオン(Ne)、キセノン(Xe)および窒素(N2)からなる群から選ばれる少なくともいずれかのガスが使用されることが好ましい。 In addition, it is preferable to use at least one gas selected from the group consisting of helium (He), argon (Ar), neon (Ne), xenon (Xe), and nitrogen (N 2 ) as the dilution gas.
これらの充填ガスや希釈ガスは、プラズマ処理に応じて適切なガスが選択される。
特に、充填ガスとしては、添加ガスと同じ種類のガスが使用されることが好ましい。
As these filling gas and dilution gas, an appropriate gas is selected according to the plasma processing.
In particular, it is preferable that the same type of gas as the additive gas is used as the filling gas.
これにより、充填ガスが1対の電極部の間に生成されたプラズマの雰囲気に流出して反応・分解しても、その反応・分解は、添加ガスの反応・分解と同じものであり、被処理基板に対して不測のプラズマ処理が施されることはない。 As a result, even if the filling gas flows out into the plasma atmosphere generated between the pair of electrodes and reacts / decomposes, the reaction / decomposition is the same as the reaction / decomposition of the additive gas. Unexpected plasma processing is not performed on the processing substrate.
本発明に係るプラズマ処理装置は、互いに対向する1対の電極部の間に所定の電圧を印加することにより、1対の電極部の間の領域に導入される所定のプラズマ処理を施すための添加ガスとこの添加ガスを希釈する希釈ガスとを含む処理ガスをプラズマ化し、生成されたプラズマの雰囲気に被処理部材を晒すことにより、被処理部材にプラズマ処理を施すための電極構造を有するプラズマ処理装置である。その1対の電極部のそれぞれは、電極本体と被覆部材と充填ガス導入部とを備えている。電極本体は金属から形成されて電圧が印加される。被覆部材は、固定誘電体から形成されて電極本体を収容する空間を有し、電極本体を空間に配設して電極本体を取囲むように覆う。充填ガス導入部は、電極本体が収容された被覆部材の空間に、希釈ガスよりも放電開始電圧の高い所定のガスを充填する。 A plasma processing apparatus according to the present invention is for applying a predetermined plasma treatment introduced into a region between a pair of electrode portions by applying a predetermined voltage between the pair of electrode portions facing each other. Plasma having an electrode structure for performing plasma processing on a member to be processed by converting the processing gas containing the additive gas and a dilution gas for diluting the additive gas into plasma and exposing the member to be processed to the generated plasma atmosphere It is a processing device. Each of the pair of electrode portions includes an electrode main body, a covering member, and a filling gas introducing portion. The electrode body is made of metal and applied with a voltage. The covering member is formed of a fixed dielectric and has a space for accommodating the electrode body, and the electrode body is disposed in the space so as to surround the electrode body. The filling gas introduction unit fills the space of the covering member in which the electrode main body is accommodated with a predetermined gas having a higher discharge start voltage than the dilution gas.
このプラズマ処理装置によれば、金属から形成された電極本体を収納する被覆部材の空間に、充填ガスとして希釈ガスより放電開始電圧の高いガスを使用することで、電極本体と被覆部材との間においてアーク放電が生じるのを阻止することができる。 According to this plasma processing apparatus, by using a gas having a discharge start voltage higher than the dilution gas as the filling gas in the space of the covering member that houses the electrode body formed of metal, the space between the electrode body and the covering member is used. It is possible to prevent arc discharge from occurring in
本発明の実施の形態に係るプラズマ処理装置の電極構造について説明する。まず、図1に示すように、プラズマ処理装置1では、上下方向に所定の間隔を隔てて1対の電極部10,10a,10bが配設されている。また、ガラス基板等の被処理基板80を所定の方向に搬送する搬送部81が設けられている。搬送部81により搬送される被処理基板80は、1対の電極部10a,10bによって挟まれた領域を通過する間に、その領域に生成されたプラズマの雰囲気に晒されることによって所定のプラズマ処理が施されることになる。
An electrode structure of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. First, as shown in FIG. 1, in the plasma processing apparatus 1, a pair of
その電極部10の構造についてさらに詳しく説明する。図2および図3に示すように、1対の電極部10は、搬送される被処理基板80の上方に位置する上部電極部10aと、被処理基板80の下方に位置する下部電極部10bと備えて構成される。上部電極部10aと下部電極部10bとは、電極部10の長手方向の両端部にスペーサ50を介在させることによって一定の間隔が保持されている。
The structure of the
上部電極部10aと下部電極部10bのそれぞれは、板状金属からなる電極本体11、電極本体11を収容する誘電体ケース12、その誘電体ケース12を塞ぐ誘電体蓋13、グランド電極被覆誘電体14およびグランド電極金属棒(図示せず)を備えて構成される。電極本体11は、アルミニウム、ステンレス、銅等の金属から形成されされている。電極本体11に供給される電力によって発生する電界の集中を防ぐため、電極本体11の稜部には丸みがつけられている。また、電極本体11の長手方向に位置する4つの面には、電界集中を緩和するためにアルミナ等のセラミック溶射膜(図示せず)を付けることが好ましい。電極本体11には、長手方向に沿って板状金属を貫通するように、円形の水冷管穴31が設けられている。この水冷管穴31に冷却水30を流すことによって、電極部10が冷却されることになる。
Each of the
誘電体ケース12は、アルミナやジルコニアなどのセラミックから形成されている。また、テフロン(登録商標)やPEEK(登録商標)等の絶縁性の樹脂から形成されていてもよい。これにより、上部電極部10aの電極本体11における、下部電極部10bと対向する側の面が固体誘電体で覆われることになって、1対の電極部10の間の領域に発生するプラズマAがアーク放電に至るのを防止する。誘電体ケース12の長手方向とほぼ直交する方向に沿った断面形状は凹形状であり、この凹形状(凹部)の内側に電極本体11が収納される。誘電体ケース12の凹部の内側に電極本体11が収納された状態で、その電極本体11を覆うように誘電体蓋13が装着されて、電極本体11を収納した空間(凹部の内側)が密閉されることになる。
The
図4に示すように、誘電体ケース12の側面には誘電体ボルト15を通すためのボルト穴16が設けられ、誘電体蓋13にはネジ穴17が形成されている。誘電体ボルト15をボルト穴16より挿入してネジ穴17と締結することにより、誘電体蓋13が誘電体ケース12に固定されて、電極本体11が誘電体ケース12と誘電体蓋13によって覆われることになる。なお、電極部10の電極本体11、誘電体ケース12および誘電体蓋13を合せて、ここでは便宜上ホット電極と記すことがある。
As shown in FIG. 4, a
図3に示すように、電極本体11を収納した空間(凹部の内側)に、所定の充填ガスを充填するための充填ガス供給部21が設けられている。この充填ガスは、ガスとして後述する希釈ガスより放電開始電圧の高いガスを使用することで、電極本体11と誘電体ケース12との間や、電極本体11と誘電体蓋13との間にアーク放電が生じるのを阻止する役目を果たす。そのような充填ガスとして、たとえば窒素(N2)、酸素(O2)、フロン、(CF4)、二酸化炭素(CO2)および六フッ化硫黄(SF6)等を使用することができる。
As shown in FIG. 3, a filling gas supply unit 21 for filling a predetermined filling gas in a space (inside the recess) in which the
また、充填ガス20としては、処理ガス中の添加ガスと同じ種類のガスを用いることが好ましい。これは、次の理由による。すなわち、充填ガス20として添加ガスと異なる種類のガスが使用される場合に、たとえば充填ガス20が誘電体ケース12と誘電体蓋13との接触部分(空隙)から種スリット18の側に流れ出すようなことがあると、処理ガスに充填ガス20が混入して充填ガスがプラズマAの雰囲気に送り込まれることになる。そのため、充填ガス20がプラズマにより反応・分解して、望んでいないプラズマ処理が被処理基板80に施されてしまい、本来施すべき所定のプラズマ処理を行なうことができないおそれがあるからである。
Further, as the filling
これに対して、充填ガス20として添加ガスと同じ種類のガスを使用する場合には、たとえ充填ガス20がプラズマAに送り込まれて反応・分解しても、その反応・分解は、添加ガスの反応・分解と同じものであり、被処理基板に対して不測のプラズマ処理が施されることはない。
On the other hand, when the same kind of gas as the additive gas is used as the filling
そのような充填ガスを電極部10に供給する充填ガス供給部21は、充填ガス20を供給するボンベ等の供給源26、レギュレータ27および流量調整コントローラ28を備えて構成される。レギュレータ27は供給源26と配管により接続されて供給源26から供給される充填ガスの圧力を減圧し、そのレギュレータ27と接続された流量調整コントローラ28は、減圧された充填ガスの流量を調整する。一方、電極部10には、供給される充填ガスを取り入れる充填ガス供給コネクタ25が設けられている。その充填ガス供給コネクタ25と充填ガス供給部21とは、たとえばPFA等から形成されたフレキシブルな配管によって接続されている。
The filling gas supply unit 21 that supplies such a filling gas to the
充填ガス供給コネクタ25は、電極部10の長手方向の両端部に配設されたユーティリティ供給部材40の一方のユーティリティ供給部材40の側に設けられている。ユーティリティ供給部材40はテフロン(登録商標)から形成され、ユーティリティ供給部材40における所定の位置には、充填ガス供給コネクタ25を取り付けるためのねじ山が形成されている。
The filling
また、ユーティリティ供給部材40には、冷却水を水冷管穴に導くための貫通口が形成され、また、所定の金属ボルトを通すための穴が形成されている。その金属ボルトを取り付けることによって、電極本体11と高電圧ケーブルとが電気的に接続される。さらに、ユーティリティ供給部材40と誘電体ケース12とのそれぞれの対向面同士が密着するとともに、ユーティリティ供給部材40と誘電体蓋13とのそれぞれの対向面同士が密着して、電極本体11を収納した空間から充填ガスが流出するのを防止することができる。
Moreover, the
さらに、電極本体11を収納した空間に充填された充填ガスを排出するための充填ガス排出部24が設けられている。充填ガス排出部24は、充填ガス供給コネクタ25が取り付けられたユーティリティ供給部材40とは反対側の他方のユーティリティ供給部材40に配管を介して接続されている。充填ガス排出部24は、充填ガスとして無害なガスを使用する場合には、そのまま大気中に放出し、有害なガスを使用する場合には、排ガス処理を行なって有害物質を除去したうえで大気中に放出する。
Further, a filling
上部電極部10aおよび下部電極部10bのそれぞれの電極本体11には、長手方向の一端部に電力を供給するための電力投入部(図示せず)が設けられている。電力投入部には高電圧ケーブルの一端側が金属ボルトを介して接続され、その高圧ケーブルの他端側は高周波高圧電源(図示せず)に接続される。
Each
高周波高圧電源では、商用交流電源からの三相200Vの電圧がトランスにより1〜30kVにまで昇圧されて、周波数1〜50kHzの2系統の電力(交流波)が、互いに逆位相になるように出力される。出力された電力はそれぞれ高電圧ケーブルを経て上部電極部10aおよび下部電極部10bのそれぞれに供給される。供給された電力によって、上部電極部10aと下部電極部10bとの間に高電界が生じて、効率的にプラズマが発生する。
In the high-frequency high-voltage power supply, the three-phase voltage of 200 V from the commercial AC power supply is boosted to 1 to 30 kV by the transformer, and the two powers (AC waves) with a frequency of 1 to 50 kHz are output so that they are in opposite phases Is done. The output electric power is supplied to each of the
グランド電極被覆誘電体14は、アルミナやジルコニア等のセラミックから形成されている。一つのホット電極に対して、2つのグランド電極被覆誘電体14が用意されて、グランド電極被覆誘電体14は、ホット電極の互いに対向する長手方向の側面の部分に距離約0.5mm〜2mmを隔てて取り付けられている。グランド電極被覆誘電体14におけるホット電極と対向する側面とは反対側の面にはグランド電極金属棒(図示せず)が設けてあり、このグランド電極金属棒は接地電位に接続される。
The ground
こうしてグランド電極被覆誘電体14とホット電極との間に設けられた隙間にプラズマ処理を施すための所定のガスが導入される。この隙間は種スリット18と称される。その所定のガスには、プラズマ処理を実質的に行なう添加ガスと、その添加ガスを希釈する希釈ガスが含まれる。なお、希釈ガスと添加ガスを合せて処理ガスと称される場合もある。
In this way, a predetermined gas for performing plasma treatment is introduced into the gap provided between the ground
希釈ガスとしては、ヘリウム(He)、アルゴン(Ar)、ネオン(Ne)、キセノン(Xe)等の希ガスの他に、窒素等が使用される。また、添加ガスとしては、被処理基板80に施すべきプラズマ処理に依存するが、エッチングやアッシングの場合は、酸素(O2)、窒素(N2)、水素(H2)、Air等のガス、あるいは、CF4等のフッ素化合物のガスが使用される。 As a diluent gas, nitrogen or the like is used in addition to a rare gas such as helium (He), argon (Ar), neon (Ne), and xenon (Xe). The additive gas depends on the plasma processing to be performed on the substrate to be processed 80, but in the case of etching or ashing, a gas such as oxygen (O 2 ), nitrogen (N 2 ), hydrogen (H 2 ), Air, etc. Alternatively, a fluorine compound gas such as CF 4 is used.
処理ガスは処理ガス供給部45のボンベ(図示せず)に充填されている。そのボンベに充填された処理ガスは減圧され、そして、流量調整されて電極部10へ供給される。電極部10には、供給された処理ガスを一旦蓄える処理ガス溜め70が設けられている。処理ガス溜め70と誘電体蓋13との間には、処理ガスを拡散させるための拡散板内蔵シャワープレート60が配設されている。プラズマ処理装置の電極部とその周辺部は以上のように構成される。
The processing gas is filled in a cylinder (not shown) of the processing gas supply unit 45. The processing gas filled in the cylinder is depressurized, and the flow rate is adjusted and supplied to the
次に、上述したプラズマ処理装置における各ガスの流れとして、まず、処理ガスの流れについて説明する。図2〜図5に示すように、処理ガスボンベに充填された処理ガスは、所定の圧力にまで減圧され、そして、所定の流量に調整されて電極部10へ供給される。電極部10に供給された処理ガスは、一旦処理ガス溜め70に送られる。処理ガス溜め70に蓄えられた処理ガスは、拡散板内蔵シャワープレート60を通過することによって電極部10の長手方向に均一に拡散されて種スリット18に流れ込む。
Next, as the flow of each gas in the plasma processing apparatus described above, first, the flow of the processing gas will be described. As shown in FIGS. 2 to 5, the processing gas filled in the processing gas cylinder is decompressed to a predetermined pressure, adjusted to a predetermined flow rate, and supplied to the
上部電極部10aの種スリット18に流れ込んだ処理ガスは、種スリット18を下部電極部10bが位置する下方に向って流れて、上部電極部10aと下部電極部10bとの間の空間に生成されたプラズマAの雰囲気(領域)に向けて噴出される。一方、下部電極部10bの種スリット18に流れ込んだ処理ガスは、種スリット18を上部電極部10aが位置する上方に向かって流れて、プラズマAの雰囲気に向けて噴出される。
The processing gas that has flowed into the seed slit 18 of the
また、電極部10に電力が供給されることで、グランド電極被覆誘電体14とホット電極との間の種スリット18においても電界が生じ、この種スリット18においてもこれを通過する処理ガスがプラズマ化されることになる。種スリット18において生成される種プラズマBによって、上部電極部10aと下部電極部10bとの間の空間に生成されるプラズマAの放電開始電圧が下がり、安定放電を維持することができる。また、種スリット18において生成される種プラズマBによっても処理ガスが分解・反応することで、プラズマ処理に寄与する処理ガスの割合(使用効率)が高くなる。その結果、プラズマ処理装置の処理能力を向上することができる。
In addition, when electric power is supplied to the
次に、充填ガスの流れについて説明する。充填ガスボンベ26に充填された充填ガスは、所定の圧力にまで減圧され、所定の流量に調整されて電極部10へ供給される。電極部10へ供給される充填ガスは、供給コネクタ25を通りユーティリティ供給部材40に設けられた貫通穴と供給スリット22を経て、電極本体11が収納された空間に流れ込む。
Next, the flow of the filling gas will be described. The filling gas filled in the filling
供給スリット22は、略水平方向に延在する所定間隔の隙間としてユーティリティ供給部材40において電極部10の長手方向と直交する方向(短辺方向)に沿って形成されており、充填ガスを短辺方向に均一に噴出する機能を果たす。図5に示すように、ユーティリティ供給部材40には、これを電極部10へ取り付けるための突出部41が設けられている。
The supply slit 22 is formed along a direction (short side direction) orthogonal to the longitudinal direction of the
一方、電極部10には、誘電体ケース12、誘電体蓋13および電極本体11によって、その突出部41が差し込まれる差込み口が形成されている。その突出部41には、差し込み口の断面積よりも小さい断面積となる部分が形成されていることによって、突出部41の周囲に隙間X1が設けられている。これにより、供給スリット22から噴出する充填ガス20が、突出部41の誘電体蓋13側にだけ流れ込むのではなく、その隙間X1を通って、誘電体ケース12の内側の側面部分や底面部分にも流れ込むことになる。
On the other hand, the
このとき、図4に示すように、電極本体11、その電極本体11が収納される空間を形成する誘電体ケース12や誘電体蓋13には製造上のばらつき等に伴って、電極本体11と誘電体ケース12とが互いに接触する部分や、電極本体11と誘電体蓋12とが互いに接触する部分には空隙Xが生じるところがある。また、電極本体11と誘電体ケース12等との熱膨張率の違いに伴う反りや撓みが生じることによって、空隙Xが生じるところがある。供給スリット22より噴出した充填ガスはそのような空隙Xにも拡散して、その空隙Xが充填ガスで充填されることになる。
At this time, as shown in FIG. 4, the
また、充填ガスは、誘電体ケース12と誘電体蓋13を締結する誘電体ボルト15の表面が接する部分に存在する空隙Yにも拡散し、さらに、誘電体ケース12と誘電体蓋13とが互いに接触する部分に存在する空隙Zにも拡散して、これらの空隙Y,Zが充填ガスでそれぞれ充填されることになる。その空隙Y,Zに充填された充填ガスの一部は、種スリット18に流れ込むことになる。なお、図4では、そのような空隙X,Y,Zが存在することがわかるように、空隙は意図的に拡大して示されている。
The filling gas also diffuses into the gap Y existing at the portion where the surface of the
図3に示すように、充填された充填ガス20の大部分は、電極本体11を収納した空間内を長手方向に流れて、供給スリット22とは反対側に設けられた排出スリット23から配管を経て、充填ガス排出部24に送られる。充填ガス排出部24に送られた充填ガスは、そのまま大気中に放出されるか、または、有害な物質を含む場合には、その有害物質を除去したうえで大気中に放出される。
As shown in FIG. 3, most of the filled
その充填ガス排出部24では、充填ガス20を積極的に吸引する機構が設けられていないので、充填ガス20で充填される電極本体11を収納した空間内の圧力は、その空間の外の圧力よりも高く保持されることになる。
Since the filling
このように電極本体11が収納される空間内をその空間の外の圧力よりも高い圧力に保つことで、放電しやすい希釈ガスが、たとえば誘電体ケース12と誘電体蓋13との隙間から空間内に流入するのを阻止することができる。これにより、電極本体が収納される空間にそのような希釈ガスが流入することに伴って発生する異常放電やアーク放電を確実に抑制することができる。
Thus, by maintaining the inside of the space in which the
以上のようにして、上部電極部10aと下部電極部10bとの間の領域において生成されるプラズマに処理ガスが送り込まれ、そのプラズマの雰囲気に被処理基板が搬送部81により搬送されながら晒されることで、被処理基板の表面にアッシング、エッチング、親水化、撥水化、成膜等の所定のプラズマ処理が順次施されることになる。プラズマ処理が施された被処理基板80は、搬送部81によってプラズマ処理装置から搬出されることになる。
As described above, the processing gas is sent into the plasma generated in the region between the
変形例
電極本体11を収納した空間に充填された充填ガス20の一部は、電極部10を長手方向に拡散する間に、空隙Yや空隙Z(図4参照)にも拡散して処理ガスが通る種スリット18に流出する可能性がある。そのため、前述したように、被処理基板に所定のプラズマ処理を施す処理ガスとの関係では、充填ガス20は処理ガスに含まれる添加ガスと同じ種類のガスであることが好ましい。
Modification Part of the filling
しかしながら、添加ガスと同じ種類のガスからなる充填ガスであっても、プロセス条件が厳格に要求されるプラズマ処理では、そのような充填ガスが種スリットに流れ込むことでプロセス条件が変わってしまうことがある。そこで、変形例として、充填ガスを種スリットに流出させないプラズマ処理装置の電極構造について説明する。 However, even in the case of a filling gas composed of the same type of gas as the additive gas, in the plasma processing in which process conditions are strictly required, the process conditions may change due to such filling gas flowing into the seed slit. is there. Therefore, as a modification, an electrode structure of a plasma processing apparatus that does not allow the filling gas to flow into the seed slit will be described.
変形例に係るプラズマ処理装置の電極構造では、誘電体ケースと誘電体蓋との間に充填ガスの流出を阻止するシールが施されている。図6に示すように、誘電体ケース12と誘電体蓋13の間にバイトン(登録商標)製のシート19を挟み込んだ状態で、誘電体蓋13に挿通されたボルトが誘電体ケース12に締結されている。ボルトを誘電体ケース12に締結することで、誘電体ケース12と誘電体蓋13との間に挟み込まれたシート19が押しつぶされて、誘電体ケース12と誘電体蓋13とが互いに接触する部分がシールされることになる。こうして、シート19によって電極本体11を収納した空間に充填された充填ガスが種スリット18に流出することが阻止される。
In the electrode structure of the plasma processing apparatus according to the modification, a seal is provided between the dielectric case and the dielectric lid to prevent the filling gas from flowing out. As shown in FIG. 6, a bolt inserted through the
また、ボルトを締結する向きとして、種スリット18の側から締結するのではなく、誘電体蓋13の上面の側から締結することで、ボルト15とボルト穴16との隙間から充填ガス20が種スリット18へ流出するのを確実に阻止することができる。こうして、所定の処理ガス以外の他のガスの流入を阻止して、プロセス条件が厳格に要求されるプラズマ処理を被処理基板に確実に施すことができる。
Also, the direction of fastening the bolt is not fastened from the seed slit 18 side, but fastened from the top surface side of the
図1〜図5に示す電極構造を備えたプラズマ処理装置を用い、図7に示す条件のもとで被処理基板にプラズマ処理としてアッシング処理を施し、電極部にアーク放電が発生するかどうか評価を行なった。また、電極部の内部においてアーク放電が発生していないかどうか、処理後に電極部を分解して電極本体、誘電体ケースおよび誘電体蓋の外観を目視により観察した。さらに、プラズマ処理装置の処理能力について検討した。 Using the plasma processing apparatus having the electrode structure shown in FIGS. 1 to 5, an ashing process is performed as a plasma process on the substrate to be processed under the conditions shown in FIG. Was done. In addition, whether or not arc discharge was generated inside the electrode part, the electrode part was disassembled after the treatment, and the appearance of the electrode body, the dielectric case, and the dielectric lid was visually observed. Furthermore, the processing capability of the plasma processing apparatus was examined.
その評価結果について説明する。発明例に係るプラズマ処理装置の電極構造では、電極本体を収納する空間をはじめ、空隙Yあるいは空隙Z等にも充填ガスが拡散することにより、上部電極部10aと下部電極部10bとの間に印加する印加電圧を20kVまで上昇させても、誘電体ケース12と誘電体蓋13とで囲まれた空間内にアーク放電は発生しないことが確認された。
The evaluation result will be described. In the electrode structure of the plasma processing apparatus according to the invention example, the filling gas diffuses not only in the space for housing the electrode body but also in the gap Y or the gap Z, so that the space between the
一方、比較例に係るプラズマ処理装置の電極構造では、充填ガスを使用しないために、上部電極部10aと下部電極部10bとの間に18kV以上の電圧を印加すると、アーク放電が発生しやすくなることがわかった。
On the other hand, in the electrode structure of the plasma processing apparatus according to the comparative example, since no filling gas is used, when a voltage of 18 kV or higher is applied between the
また、その電極部を分解して、電極本体、誘電体ケースおよび誘電体蓋のそれぞれの外観を観察したところ、電極本体の角部が位置する部分の空隙、電極本体と誘電体ケースとの隙間、電極本体と誘電体蓋との隙間において内部放電(アーク放電)が発生して、誘電体ケースや誘電体蓋のアルミナの表面が白色から黄色に変色し、放電焼けの現象が認められた。これに対して、発明例に係るプラズマ処理装置の電極構造では、充填ガスを供給することによって、プラズマ処理後に電極部を分解してもアルミナの表面の変色は認められず、内部放電を抑制できることが実証された。 Moreover, when the electrode part was disassembled and the external appearance of the electrode body, dielectric case, and dielectric lid was observed, the gap between the corners of the electrode body and the gap between the electrode body and the dielectric case were observed. An internal discharge (arc discharge) occurred in the gap between the electrode body and the dielectric lid, and the surface of the dielectric of the dielectric case and the dielectric lid changed from white to yellow, and the phenomenon of discharge burn was observed. On the other hand, in the electrode structure of the plasma processing apparatus according to the invention example, by supplying a filling gas, discoloration of the surface of alumina is not recognized even when the electrode part is decomposed after the plasma processing, and internal discharge can be suppressed. Has been demonstrated.
次に、プラズマ処理装置においてアッシング処理を施す場合のアッシング処理能力について説明する。アッシング処理能力は次のように評価した。まず、レジストパターンが形成された被処理基板を所定の向きに搬送しながらプラズマの雰囲気に晒してプラズマ処理を施し、そのプラズマ処理が完了すると、次に、被処理基板を反対向きに搬送しながら再びプラズマの雰囲気に晒してプラズマ処理を施す操作(往復)を50回行ない、レジストパターンが形成された被処理基板をプラズマの雰囲気に合計100回晒す操作を行なった。その後、被処理基板に残されたレジストパターンの厚みを段差計を用いて測定することによって、プラズマ処理1回あたりのレジストのアッシング量を求めた。なお、電極部に印加する印加電圧を18kVとした。 Next, the ashing processing capability when performing the ashing process in the plasma processing apparatus will be described. The ashing capacity was evaluated as follows. First, the substrate to be processed on which a resist pattern is formed is exposed to a plasma atmosphere while being transported in a predetermined direction, and after the plasma processing is completed, the substrate to be processed is transported in the opposite direction. The operation (reciprocation) of exposing the plasma atmosphere to the plasma atmosphere again was performed 50 times, and the substrate to be processed on which the resist pattern was formed was exposed to the plasma atmosphere 100 times in total. Thereafter, the thickness of the resist pattern left on the substrate to be processed was measured using a step meter to determine the resist ashing amount per plasma treatment. In addition, the applied voltage applied to an electrode part was 18 kV.
その評価結果について説明する。図8に示すように、プラズマ処理1回あたりのアッシングレートは、発明例に係るプラズマ処理装置の電極構造では2.73nm(27.3Å)であるのに対して、比較例に係るプラズマ処理装置では、それよりも低い2.51nm(25.1Å)であることがわかった。これは、発明例に係るプラズマ処理装置では充填ガスを使用することで、充填ガスを使用しない比較例の場合と比べると、電極部における内部放電が阻止されて、その分の電力が有効にプラズマAの生成に費やされるためであると考えられる。 The evaluation result will be described. As shown in FIG. 8, the ashing rate per plasma treatment is 2.73 nm (27.3 mm) in the electrode structure of the plasma treatment apparatus according to the invention example, whereas the plasma treatment apparatus according to the comparative example is Then, it was found to be 2.51 nm (25.1 Å) lower than that. This is because, in the plasma processing apparatus according to the invention example, the filling gas is used, and compared with the comparative example in which no filling gas is used, the internal discharge in the electrode portion is prevented, and the power corresponding thereto is effectively plasma. This is considered to be due to the generation of A.
次に、図6に示す電極構造を備えたプラズマ処理装置を用い、図9に示す条件のもとで被処理基板にプラズマ処理として撥水処理を施し、電極部にアーク放電が発生するかどうか評価を行なった。また、電極部の内部においてアーク放電が発生していないかどうか、処理後に電極部を分解して電極本体、誘電体ケースおよび誘電体蓋の外観を目視により観察した。さらに、プラズマ処理装置の処理能力について検討した。 Next, using the plasma processing apparatus having the electrode structure shown in FIG. 6, whether or not arc discharge occurs in the electrode portion by performing water repellent treatment as a plasma treatment on the substrate to be processed under the conditions shown in FIG. 9. Evaluation was performed. In addition, whether or not arc discharge was generated inside the electrode part, the electrode part was disassembled after the treatment, and the appearance of the electrode body, the dielectric case, and the dielectric lid was visually observed. Furthermore, the processing capability of the plasma processing apparatus was examined.
その評価結果について説明する。発明例に係るプラズマ処理装置の電極構造では、電極本体を収納する空間等に充填ガスが拡散することにより、上部電極部10aと下部電極部10bとの間に印加する印加電圧を22kVまで上昇させても、上部電極部10aと下部電極部10bとの間にアーク放電は発生しないことが確認された。
The evaluation result will be described. In the electrode structure of the plasma processing apparatus according to the invention example, the applied voltage applied between the
一方、比較例に係るプラズマ処理装置の電極構造では、充填ガスを使用しないために、上部電極部10aと下部電極部10bとの間に20kV以上の電圧を印加すると、アーク放電が発生しやすくなることがわかった。また、その電極部を分解して、電極本体、誘電体ケースおよび誘電体蓋のそれぞれの外観を観察したところ、内部放電によって誘電体ケースや誘電体蓋におけるアルミナの表面が白色から黄色に変色し、放電焼けの現象が認められた。
On the other hand, in the electrode structure of the plasma processing apparatus according to the comparative example, since no filling gas is used, when a voltage of 20 kV or more is applied between the
これに対して、発明例に係るプラズマ処理装置の電極構造では、充填ガスを供給することによって、プラズマ処理後に電極部を分解してもアルミナの表面の変色は認められず、内部放電を抑制できることが実証された。 On the other hand, in the electrode structure of the plasma processing apparatus according to the invention example, by supplying a filling gas, discoloration of the surface of alumina is not recognized even when the electrode part is decomposed after the plasma processing, and internal discharge can be suppressed. Has been demonstrated.
次に、プラズマ処理装置において撥水処理を施す場合の撥水処理能力について説明する。撥水処理能力は次のように評価した。まず、有機膜のパターンが形成された被処理基板を用意して、その被処理基板をプラズマの雰囲気に晒してプラズマ処理を施した。そして、そのプラズマ処理が施された被処理基板の表面にエーテル系溶剤を滴下して、その液滴の接触角を測定した。なお、電極部に印加する印加電圧を20kVとした。 Next, the water-repellent treatment capability when performing the water-repellent treatment in the plasma processing apparatus will be described. The water repellent treatment ability was evaluated as follows. First, a substrate to be processed on which an organic film pattern was formed was prepared, and the substrate was subjected to plasma treatment by exposing it to a plasma atmosphere. Then, an ether solvent was dropped on the surface of the substrate to be processed, and the contact angle of the droplet was measured. In addition, the applied voltage applied to an electrode part was 20 kV.
その評価結果について説明する。図10に示すように、比較例に係るプラズマ処理装置では接触角は55.3°であるのに対して、発明例に係るプラズマ処理装置の電極構造では充填ガスを使用することで、接触角はそれよりも若干高い55.7°であり、撥水効果が向上することがわかった。 The evaluation result will be described. As shown in FIG. 10, in the plasma processing apparatus according to the comparative example, the contact angle is 55.3 °, whereas in the electrode structure of the plasma processing apparatus according to the invention example, the contact angle is obtained by using the filling gas. Was slightly higher than that of 55.7 °, indicating that the water-repellent effect was improved.
なお、上記2つの実施例においては、大気圧のもとで被処理基板に施されるプラズマ処理として、希釈ガスとしていずれもヘリウム(He)を用い、添加ガスとして酸素(O2)と窒素(N2)を用いたアッシング処理と、四フッ化炭素(CF4)と窒素(N2)を用いた撥水処理とをそれぞれ例に挙げて説明した。本発明に係るプラズマ処理装置の電極構造では、プラズマ処理としてはアッシング処理や撥水処理に限られるもではなく、たとえばドライエッチングや成膜等のプラズマ処理にも適用することができる。ドライエッチングの場合には、添加ガスとして、たとえばCF4等を適用し、成膜の場合には、添加ガスとして、たとえばSiH4等を適用し、そして、それぞれその処理に適した充填ガスを選択することにより、アーク放電や内部放電を抑制して効率的な処理を行なうことができる。 In the above two embodiments, helium (He) is used as the dilution gas and oxygen (O 2 ) and nitrogen (as the additive gases) are used as the plasma treatment performed on the substrate under atmospheric pressure. and ashing using N 2), has been described as carbon tetrafluoride (CF 4) and nitrogen and the water-repellent treatment with (N 2) as an example, respectively. In the electrode structure of the plasma processing apparatus according to the present invention, the plasma processing is not limited to the ashing processing and the water repellent processing, and can be applied to plasma processing such as dry etching and film formation. In the case of dry etching, for example, CF 4 or the like is applied as an additive gas, and in the case of film formation, for example, SiH 4 or the like is applied as an additive gas, and a filling gas suitable for each processing is selected. By doing so, it is possible to suppress arc discharge and internal discharge and perform efficient processing.
また、上述したプラズマ処理装置の電極構造によるプラズマ処理は、大気圧のもとだけに限定して行なわれるものではなく、減圧のもとにおいても行なうことが可能である。 Further, the plasma processing by the electrode structure of the plasma processing apparatus described above is not limited to the atmospheric pressure, but can be performed under a reduced pressure.
今回開示された実施の形態は例示であって、これに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time is an example, and the present invention is not limited to this. The present invention is defined by the terms of the claims, rather than the scope described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
本発明は、特に大気圧下でプラズマを生成して、被処理基板の表面改質、薄膜の形成、加工を行なうプラズマ処理装置の電極構造として有効に適用される。 The present invention is particularly effectively applied as an electrode structure of a plasma processing apparatus that generates plasma under atmospheric pressure to perform surface modification of a substrate to be processed, formation of a thin film, and processing.
1 プラズマ処理装置、10 電極部、10a 上部電極部、10b 下部電極部、11 電極本体、12 誘電体ケース、13 誘電体蓋、14 グランド電極被覆誘電体、15 誘電体ボルト、16 ボルト穴、17 ネジ穴、18 種スリット、19 シート、20 充填ガス、21 充填ガス供給部、22 供給スリット、23 排気スリット、24 充填ガス排出部、25 供給コネクタ、26 排出コネクタ、30 冷却水、31 水冷管穴、40 ユーティリティ供給部、45 処理ガス供給部、50 スペーサ、60 拡散板内臓シャワープレート、70 処理ガス溜め、80 被処理基板、81 搬送手段、A,B プラズマ、X,Y,Z,X1 空隙。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plasma processing apparatus, 10 Electrode part, 10a Upper electrode part, 10b Lower electrode part, 11 Electrode body, 12 Dielectric case, 13 Dielectric cover, 14 Ground electrode covering dielectric material, 15 Dielectric bolt, 16 volt hole, 17 Screw hole, 18 kinds of slits, 19 sheets, 20 Filling gas, 21 Filling gas supply part, 22 Supply slit, 23 Exhaust slit, 24 Filling gas discharge part, 25 Supply connector, 26 Discharge connector, 30 Cooling water, 31 Water cooling pipe hole , 40 Utility supply unit, 45 Process gas supply unit, 50 Spacer, 60 Diffusion plate built-in shower plate, 70 Process gas reservoir, 80 Substrate to be processed, 81 Transport means, A, B plasma, X, Y, Z, X1 gap.
Claims (9)
前記1対の電極部のそれぞれは、
電圧が印加される金属からなる電極本体と、
固定誘電体から形成されて前記電極本体を収容する空間を有し、前記電極本体を前記空間に配設して前記電極本体を取囲むように覆う被覆部材と、
前記電極本体が収容された前記被覆部材の前記空間に、前記希釈ガスよりも放電開始電圧の高い所定のガスを充填するための充填ガス導入部と
を備えた、プラズマ処理装置の電極構造。 By applying a predetermined voltage between a pair of electrode portions opposed to each other, an additive gas for performing a predetermined plasma treatment introduced into a region between the pair of electrode portions and the additive gas are diluted. An electrode structure of a plasma processing apparatus for performing plasma processing on a member to be processed by converting the processing gas containing a dilution gas into plasma and exposing the member to be processed to the generated plasma atmosphere,
Each of the pair of electrode portions is
An electrode body made of a metal to which a voltage is applied;
A covering member that is formed of a fixed dielectric and accommodates the electrode body, and covers the electrode body so as to surround the electrode body by disposing the electrode body in the space;
An electrode structure of a plasma processing apparatus, comprising: a filling gas introduction portion for filling the space of the covering member in which the electrode main body is accommodated with a predetermined gas having a discharge start voltage higher than the dilution gas.
前記電極本体を収納する凹部を有するケース部材と、
前記電極本体を収納した状態で前記凹部を塞ぐ蓋部材と
を含む、請求項1〜3のいずれかに記載のプラズマ処理装置の電極構造。 The covering member is
A case member having a recess for housing the electrode body;
The electrode structure of the plasma processing apparatus in any one of Claims 1-3 containing the cover member which plugs up the said recessed part in the state which accommodated the said electrode main body.
前記1対の電極部のそれぞれは、
電圧が印加される金属からなる電極本体と、
固定誘電体から形成されて前記電極本体を収容する空間を有し、前記電極本体を前記空間に配設して前記電極本体を取囲むように覆う被覆部材と、
前記電極本体が収容された前記被覆部材の前記空間に、前記希釈ガスよりも放電開始電圧の高い所定のガスを充填するための充填ガス導入部と
を備えた、プラズマ処理装置。 By applying a predetermined voltage between a pair of electrode portions opposed to each other, an additive gas for performing a predetermined plasma treatment introduced into a region between the pair of electrode portions and the additive gas are diluted. A plasma processing apparatus having an electrode structure for performing plasma processing on a member to be processed by converting the processing gas containing a dilution gas into plasma and exposing the member to be processed to the generated plasma atmosphere,
Each of the pair of electrode portions is
An electrode body made of a metal to which a voltage is applied;
A covering member formed of a fixed dielectric material and containing the electrode body, and covering the electrode body so as to surround the electrode body by disposing the electrode body in the space;
A plasma processing apparatus, comprising: a filling gas introduction unit for filling the space of the covering member in which the electrode main body is accommodated with a predetermined gas having a discharge start voltage higher than the dilution gas.
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