JP2711320B2 - プラズマ処理用ボート - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、プラズハ処理用ボートに関する。

（従来の技術） プラズマ処理用ボート、例えばプラズマCVDの処理に
用いられる半導体ウエハボートは、プラズマ生成用の多
数枚の電極板をそれぞれ平行に配列支持する必要があ
る。また、この多数板の電極板は、ウエハを支持するも
のとして兼用される。従来、この種のプラズマ処理用ボ
ートでは、２枚の側壁板に支持された２本の給電用ロッ
ドを有し、奇数枚目の電極板を一方の給電ロッドと電気
的に接続支持し、偶数枚目の電極板を他方の給電用ロッ
ドと電気的に接続支持していた。

ここで、各電極板の支持手段としては、例えば前記給
電用ロッドをグラファイト棒にて形成し、このグラファ
イト棒にスリット状の溝部を形成し、この溝部に前記電
極板を挿入することで、両者の電気的接続及び電極板の
支持を行っていた。

（発明が解決しようとする課題） 従来のプラズマ処理用ボートでは、給電用ロッドと電
極板との接続は、給電用ロッドの溝部への嵌合によって
行われていたため、この溝部を高精度にて加工しなけれ
ば確実な電気的接触を得ることができない。また、たと
え高精度の溝部であっても、プラズマ処理が例えば300
℃以上の高温下で行われる場合には、給電用ロッドの熱
膨脹によって電極板を確実に接触維持することが不可能
である。

さらに、給電用ロッドにスリット状の溝部を形成して
いるため、この給電用ロッドが破損しやすく、耐久性の
面でも劣っている。

さらに、給電用ロッドの溝部と電極板との嵌め合い寸
法を厳密に管理しなければならないため、電極板を前記
溝部に挿入する作業が著しく煩雑であった。さらにボー
トは定期的に付着物を取り除くクリーニングする必要が
あるため分解，組立作業性が悪化していた。

そこで本発明の目的とするところは、電極板と給電用
ロッドとの電気的接触を確実に確保でき、しかも、メン
テナンス性を改善したプラズマ処理用ボートを提供する
ことにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、給電用ロッドにプラズマ生成用の複数の電
極板を電気的に導通させた状態で平行に支持したプラズ
マ処理用ボートにおいて、上記給電用ロッドは、各電極
板の支持位置に上記電極板を弾性的に挾持する２つの導
電部を有し、かつ、この各導電部の相対向する面の上記
電極挿入端側にテーパ状案内面を形成し、上記電極板
は、上記２つの導電部への挿入端部の板厚を薄くしたテ
ーパ状被案内面を有することを特徴とする。

（作 用） 本発明によれば、各電極板は相対向して設けられた２
つの導電部によって弾性的に挾持されるので、この弾性
力によって常時確実な電気的接触を確保できる。また、
２つの導電部にはテーパ状案内面が形成され、一方、電
極板にはテーパ状被案内面が形成されているので、この
電極板を２つの導電部間に挿入する際には、テーパ面同
士の合せによって挿入案内され、電極板の取付け作業を
著しく簡易化することができる。

また、本発明によれば給電用ロッドに溝部を形成する
必要がないので、耐久性をも向上することができる。

（実施例） 以下、本発明をプラズマCVD処理用ボートに適用した
一実施例について、図面を参照して具体的に説明する。

第２図に示すプラズマCVD処理用ボート10は、ボート
長手方向の両端側に配設される取手部12,12を、２本の
連結ロッド14,14によって平行に固定することで構成し
ている。この取手部12,12の間には、２本の給電用ロッ
ド16,16が支持されている。この給電用ロッド16の四隅
には、このボート10が搭載されるカンチレバーとコンタ
クト可能なコンタクト部16aが設けられている。そし
て、この２本の給電用ロッド16,16に、多数枚の電極板2
0を、ボート長手方向に沿って所定間隔毎に平行に配設
可能としている。この電極板20は、第２図（Ｅ）に示す
如く一方の給電用ロッド16と干渉しない（電気的に接触
しない）ための第１の切欠部22を有し、他方の給電用ロ
ッド16と電気的に電気的に接続される接点部24を有して
いる。そして、前記ボート10に固定される奇数枚目の電
極板20と偶数枚目の電極板20とは、前記切欠部22及び接
点部24の位置が逆方向となっている。このため、奇数枚
目の電極板20は、一方の給電用ロッド16に対してのみ電
極的に接続され、偶数枚目の電極板20は他方の給電用ロ
ッド16に対してのみ電気的に接続されるようになってい
る。

前記電極板20の連結ロッド14,14と対応する位置に
は、それぞれ第2,第３の切欠部23a,23bが形成されてい
る。第２の切欠部23aは、角柱状の前記連結ロッド14の
上面，側面及び下面に当接して嵌合する形状となってい
る。一方、第３の切欠部23bは、前記連結ロッド14の上
面にのみ当接し、その内側面との間に間隙を形成するよ
うに余裕をもって切欠された形状となっている。このよ
うな第2,第３の切欠部23a,23bが２本の連結ロッド14,14
の上面と当接することにより、この連結ロッド14,14に
よって電極板20を支えることが可能となる。さらに、一
方の第２の切欠部23aは連結ロッド14の外形線に沿って
切欠かれ、これと嵌合するようになっているので、この
第２の切欠部23aと一方の連結ロッド14との嵌合によ
り、電極板20の位置決め保持が可能となる。

各電極板20は、ボート10の長手方向両端側に配設され
る２枚の電極板20,20を除いて、その両面側に被処理体
であるウエハを支持可能となっている。両端側の電極板
20,20は、その片面側にのみウエハを支持可能としてい
る。ウエハを支持するために、前記電極板20の下端側の
２ヵ所にはテーパーピン28,28が固定されている。さら
に、本実施例のボート10に対するウエハの搬入出は、図
示しないロボットアームにより自動的に実施可能となっ
ているため、前記電極板20の上端側には、その両面にロ
ボートアームを逃るためのアーム逃げ部26,26が形成さ
れている。このアーム逃げ部26,26は、前記電極板20の
厚さが薄いために、それぞれ電極中心に対して左右にず
れた位置に形成されている。

一方の前記取手部12、すなわち第２図の左側面側の取
手部12には、最端部の電極板20を取付ける板の電極取付
板30が形成されている。この電極取付板30の内面側が基
準平面32として形成され、この基準平面32は、最端部の
電極板20に支持されるウエハを垂直状態にて維持できる
ように、その平面度及び垂直取付け角度が管理されてい
る。そして、この電極取付板30には、例えば３ヵ所に取
付孔34が形成され、この取付孔34を介して最端部の電極
板20を固定可能としている。２枚目以降の電極板20の取
付けは、いずれか一方の給電用ロッド16に対して電気的
接続を取ると共に、前記電極取付板30の２つの取付孔34
と対向する位置に、それぞれ同一長さのスペーサ36を介
在配置し、相隣り合う２枚の電極板20,20の間に上記ス
ペーサ36を介在することによって、電極間距離を一定に
位置できるようにして支持している。

次に、前記給電用ロッド16と電極板20との取付け構造
について第１図を参照して説明する。

給電用ロッド16は、中空筒状のロッドカバー40を有
し、１枚おきの前記電極板20の支持位置と対応する位置
には開口40aが穿設されている。このロッドカバー40内
部には、例えばグラファイトなどよりなる導電性ロッド
42が配設され、２つの前記開口40a,40aの中間位置には
それぞれ導電性ピン44が突設されている。この導電性ピ
ン44の両側には、それぞれ圧縮コイルスプリング46,46
が設けられ、この各圧縮コイルスプリング46の先端側に
は、このコイル内部に挿通される軸部48bを有する導電
性のコネクタコマ48が配置されている。そして、前記開
口40aの下方にて相対向する２つのコネクタコマ48,48
が、本発明の２つの導電部を構成している。この２つの
コネクタコマ48,48の相対向する面には、前記電極板20
の挿入を案内するためのテーパ状案内面48a,48aが形成
されている。

なお、前記導電性ロッド42及び導電性ピン44の材質と
しては、グラファイトの他、SUS等の金属材料を用いる
ことができ、また、圧縮コイルスプリング46及びコネク
タコマ48はSUS等の金属材料を用いることができる。

一方、前記電極板20の挿入端側には、その挿入端部の
板厚を薄くしたテーパ状被案内面20a,20aがその両面に
形成されている。

なお、前記テーパ状被案内面20aの角度と、テーパ状
案内面48aとの角度は、本実施例では同一角度である7.5
度としている。

次に、作用について説明する。特に、電極板20の給電
用ロッド16に対する取付けについて説明する。

電極板20を取り付ける前の状態にあっては、第１図の
右端に示す２つのコネクタコマ48,48のように、この２
つのコネクタコマ48,48は圧締コイルスプリング46,46の
付勢力により密着している。ここで、電極板20をその上
方よりロッドカバー40の開口40aを介して挿入すると、
電極板20のテーパ状被案内面20aは、２つコネクタコマ4
8,48の各テーパ状案内面48a,48aに案内され、その中心
位置に導かれると共に、電極板20を下方に押動すること
により、前記圧締コイルスプリング46,46の付勢力に抗
して２つのコネクタコマ48,48を押し拡げ、第１図の中
央位置または左端に示すように、２つのコネクタコマ4
8,48の間に電極板20を配置することが可能となる。この
電極板20の挿入作業に際して、相対向する２つのコネク
タコマ48,48にテーパ状案内面48a,48aを設けることで、
２つのコネクタコマ48,48の挿入端側には、開口幅Ｗで
示す間隙が生じたり、一方、電極板20の挿入端側では、
テーパ状被案内面20a,20aを設けることで、その端部の
板厚がｔと狭くなっている。従って、何らテーパ面を形
成しないものに比べては、電極板20の挿入作業を著しく
簡易化できる。なお、上記開口幅Ｗが電極板20の端部の
板厚ｔよりも広ければ、より挿入作業が簡易化できる
が、第１図に示すような寸法のものでもその挿入作業を
著しく簡易化できることが確認できた。

２つのコネクタコマ48,48の間に電極板20を挿入した
後は、圧締コイルスプリング46,46の付勢力により、こ
の２つのコネクタコマ48,48によって電極板20を弾性的
に挾持することができるので、この電気的接触の信頼性
を高めることができる。さらに、本実施例では電極板20
のテーパ状被案内面20aがコネクタコマ48のテーパ状案
内面48aと接触しているので、両者の接触面積を拡大で
き、このことによっても信頼性の高い電気的接触を確保
することができる。

また、このようなプラズマCVD処理用ボート10では、
繰り返し処理を行なった後には定期的にボート10のクリ
ーニングを行なう必要があり、この際には電極板20が給
電用ロッド16より取り外されることになる。従って、定
期的クリーニングの度に電極板20の着脱を行なわなけれ
ばならないが、本実施例の場合には電極板20の取付け作
業が上述したように容易であるため、作業者の負担を著
しく低減することが可能となる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能であ
る。

例えば、電極板20に形成されるテーパ状被案内面20a
及びコネクタコマ48に形成されるテーパ状案内面48a
を、電極板20の挿入案内のためにのみ用いる場合には、
第３図に示すようにその電気的接触は上記テーパ状被案
内面20a及びテーパ状案内面48a以外の平面にて行なうよ
うに構成することもできる。この場合には、接触面積を
広く確保することはできないが、第１図のようにテーパ
面同士の合せでは、テーパ角度を大きくすると、圧締コ
イルスプリング46の付勢力によって電極板20を上方に押
し上げる力が生じてしまうが、第３図のように構成すれ
ばそのような力を生ずることもない。

また、本発明のボートはプラズマCVDに使用されるも
のに限らず、電極板を搭載してプラズマ処理を行う他の
プラズマプロセスにも同様に適用できる。また、このボ
ートを縦置きとして使用し、縦型処理炉用ボートとして
もよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば電極板を２つの
導電部の間で弾性的に挾持することで、電気的接触の信
頼性を高めることができ、しかも、電極板及び導電部の
双方にテーパ状の被案内面，案内面をそれぞれ形成する
ことで電極板の挿入作業を容易とし、定期的なクニーリ
ングの際のボートの分解，組立作業性を大幅に向上でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を適用したプラズマCVD処理用ボート
における、電極板と給電用ロッドとの接続構造を説明す
るための概略断面図、 第２図は、実施例にかかるプラズマ処理用ボートの外観
を示すもので、同図（Ａ）はボートの正面図、同図
（Ｂ）はボートの平面図、同図（Ｃ）はボートの左側面
図、同図（Ｄ）はボートの右側面図、同図（Ｅ）はボー
トの横断面図、 第３図は、電極板と導電部との電気的接触構造の変形例
を説明するための概略説明図である。 10……ボート、 16……給電用ロッド、 20……電極板、 20a……テーパ状被案内面、 46……圧縮コイルスプリング、 48……導電部（コネクタコマ）、 48a……テーパ状案内面。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】給電用ロッドにプラズマ生成用の複数の電
   極板を電気的に導通させた状態で平行に支持したプラズ
   マ処理用ボートにおいて、 上記給電用ロッドは、各電極板の支持位置に上記電極板
   を弾性的に挾持する２つの導電部を有し、かつ、この各
   導電部の相対向する面の上記電極挿入端側にテーパ状案
   内面を形成し、 上記電極板は、上記２つの導電部への挿入端部の板厚を
   薄くしたテーパ状被案内面を有することを特徴とするプ
   ラズマ処理用ボート。