JP4209453B2 - 電極接続具およびこれを備えた真空処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、プラズマＣＶＤ装置、ドライエッチング装置、スパッタリング装置などの真空プラズマ処理装置に関するものである。

従来、プラズマＣＶＤ装置等では、高周波電源用ケーブル（以下、ＲＦケーブルという）を用いて高周波電力（たとえば１０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚ）をプラズマ発生用のラダー電極に供給している。このＲＦケーブルの芯線（芯体）が、複数個（たとえば３個）の止めネジの先端で押さえ付けられることにより電極接続具に固定されていた。
また、このようなＲＦケーブルは、ラダー電極が形成する平面に対して垂直に接続されていた（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００２−１０５６４３号公報（図２から図５）

しかしながら、前述した特許文献１の発明では、ラダー電極を形成する平面における電力の不均一性により生成されるプラズマの均一性が悪く、製膜品、表面処理品の品質を低下させるおそれがある。
すなわち、ＲＦケーブルの芯線を、電極接続具に対して複数個の止めネジの先端で押さえ付けるようにして固定していたため、接触面積が少なく、電力の供給が不安定になってしまうというおそれがあった。
一方、ＲＦケーブルの電力の流れは、ＲＦケーブルの内部を通る間は、ＲＦケーブルの外皮とＲＦケーブル芯線の間に電圧がかかり、電力が伝わっていく。しかし、ラダー電極との接続部ではＲＦケーブル外皮が切れアースが断たれるため、接続部以降の電圧は任意のアースとの間にかかることになり、電気力線が不安定となり易い。また、電気力線が不安定となることにより電気力線の分布が非対称となり、接続部でのインピーダンス変化が大きくなるために反射波が増加したり電力の供給が不安定になりやすいという問題点があるとともに、止めネジの先端で芯線を付傷し、場合によっては切断してしまうおそれがあった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、ラダー電極への電力の供給を安定化させることができる電極接続具およびこれを備えた真空処理室を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、ラダー電極とＲＦケーブルとの接続部における高周波電力の反射を低減させるとともに、ラダー電極への高周波電力の入射を増大させることのできる電極接続具およびこれを備えた真空処理室を提供することである。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
すなわち、請求項１記載の電極接続具によれば、真空処理室内に配置された放電用の電極と、真空処理室外に配置された高周波電源とを、芯体および該芯体を被覆するシールドアースを有した高周波電源用ケーブルを用いて接続する際に使用される電極接続具において、前記電極に接続される取付部を一側に具備し、前記芯体の電極側先端部を把持するとともに前記芯体の電極側先端部が接続される把持部を他側に具備してなり、前記取付部は、前記把持部の側から前記電極の側に向かって拡径し、断面略台形を有する円錐台形状を呈するとともに、前記電極に取り付けられる本体を有し、前記把持部は、前記芯体の延在方向に沿って延設され、前記芯体の先端部外周面を少なくとも二方から把持するチャック部材と、これらチャック部材の内周面で前記芯体を把持するように、前記チャック部材の内周面を前記芯体の先端部外周面に向かって押圧する押圧部材とを有してなり、前記チャック部材と前記本体とが、電気的に接続されていることを特徴とする。

このような電極接続具によれば、チャック部材の内周面で芯線（芯体）の外表面がつかまれ（把持され）、電極接続具と芯線との接触面積が増大する。また、押圧部材によりチャック部材の内周面が芯線の先端部外周面に向かって押し付けられるようになっているので、局所的に強い力で芯線を押し付けることがないようになっている。

請求項２記載の電極接続具によれば、前記シールドアース側から前記電極側にかけて、前記チャック部材の外径が漸次拡径するように構成されていることを特徴とする。

このような電極接続具によれば、チャック部材の外径が、シールドアース側から電極側にかけて徐々に拡径するよう、テーパ状に構成されている。

請求項３記載の電極接続具によれば、前記シールドアースの端面と前記把持部の端面との間に位置する芯体、および前記シールドアースの端部を覆うように被覆部材が設けられていることを特徴とする。

このような電極接続具によれば、シールドアースの端面と把持部の端面との間に位置する芯体、およびシールドアースの端部が、被覆部材により覆われ、シールドアースの端面と把持部の端面との間に位置する芯体に、反応ガスが達し難いとともに、プラズマが発生し難いようになっている。

請求項４記載の電極接続具によれば、前記被覆部材の外周面には、周方向に延在する少なくとも一本の溝が設けられていることを特徴とする。

このような電極接続具によれば、被覆部材の外周面に導電性膜が付着した場合でも、一旦溝内で膜が断ち切られるようになっている。

請求項５記載の電極接続具によれば、前記被覆部材、前記チャック部材、および前記押圧部材を覆うように第二の被覆部材が設けられていることを特徴とする。

このような電極接続具によれば、被覆部材、チャック部材、および押圧部材が、第二の被覆部材により覆われ、シールドアースの端面と把持部の端面との間に位置する芯体に、反応ガスが達し難いとともに、プラズマが発生し難いようになっている。

請求項６記載の電極接続具によれば、前記芯体と前記チャック部材との間には、スリーブ部材が設けられていることを特徴とする。

このような電極接続具によれば、チャック部材の内周面により把持（保持）される芯線の外表面にスリーブが設けられている。すなわち、芯線の外表面がスリーブを介してチャック部材の内表面に把持（保持）されることとなる。

請求項７記載の電極接続具によれば、前記チャック部材は、前記取付部に対して着脱自在に構成されていることを特徴とする。

このような電極接続具によれば、チャック部材と取付部とがそれぞれ別々に作製されることとなる。

請求項８記載の電極接続具によれば、前記把持部は、前記取付部に対して着脱自在に構成されているとともに、接合面がテーパ状に形成されていることを特徴とする。

このような電極接続具によれば、把持部と取付部とがそれぞれ別々に作製されることとなる。また、これら把持部と取付部との接合面はテーパ状とされ、互いに合致するようになっている。

請求項９記載の真空処理装置によれば、真空処理室内に配置された放電用の電極と、真空処理室外に配置された高周波電源と、芯体および該芯体を被覆するシールドアースを有した高周波電源用ケーブルと、請求項１から８のいずれか一項に記載の電極接続具とを具備してなることを特徴とする。

このような真空処理装置によれば、電極を形成する平面に均一な電力を供給することのできる電極接続具が採用されることとなる。

本発明の電極接続具およびこれを備えた真空処理装置によれば、以下の効果を奏する。
請求項１記載の電極接続具によれば、チャック部材の内周面で芯線（芯体）の外表面がつかまれ（把持され）、電極接続具と芯線との接触面積が増大するので、高周波電源から電極接続具への電力の供給を安定化させることができ、ラダー電極への電力の供給を安定化させることができるとともに、芯線が傷ついてしまうのを防止することができる。
また、押圧部材によりチャック部材の内周面が芯線の先端部外周面に向かって押し付けられるようになっているので、芯線が電極接続具から抜けてしまうことを確実に防止することができる。

請求項２記載の電極接続具によれば、チャック部材の外径が、シールドアース側からラダー電極側にかけて徐々に拡径するよう、テーパ状に構成されているので、インピーダンスの不連続が抑制され、反射波が低減されて、電力の供給を増大させることができるとともに安定化させることができる。すなわち、ラダー電極への電力の不均一性をなくし、プラズマの均一性が向上し、製膜品、表面処理品の品質と均一性を向上させることができる。

請求項３記載の電極接続具によれば、シールドアースの端面と把持部の端面との間に位置する芯体、およびシールドアースの端部が、被覆部材により覆われ、シールドアースの端面と把持部の端面との間に位置する芯体に、プラズマが発生し難く膜が付着し難いようになっているので、シールドアースの端面と把持部の端面との間に位置する芯線への膜付きを低減させることができ、絶縁不良トラブルや接触不良を抑制することができる。

請求項４記載の電極接続具によれば、被覆部材の外周面に沿って膜が付着しても、一旦溝内に断ち切られるようになっているので、シールドアースの端面と把持部の端面との間に位置する芯線への膜付きによる地絡をさらに低減させることができ、絶縁不良トラブル や接触不良をさらに抑制することができる。

請求項５記載の電極接続具によれば、被覆部材、チャック部材、および押圧部材が、第二の被覆部材により覆われ、シールドアースの端面と把持部の端面との間に位置する芯体に、プラズマが発生し難くようになっているので、シールドアースの端面と把持部の端面との間に位置する芯線への膜付きを確実に防止することができ、絶縁不良トラブルや接触不良を確実に防止することができる。

請求項６記載の電極接続具によれば、チャック部材の内周面により把持（保持）される芯線の外表面にスリーブが設けられている。すなわち、芯線の外表面がスリーブを介してチャック部材の内表面に把持（保持）されることとなるので、芯線の傷付きをさらに防止することができ、ＲＦケーブルの延命化を図ることができるとともに、メンテナンス間隔を延ばすことができて、メンテナンス費用を低減させることができる。

請求項７記載の電極接続具によれば、チャック部材と取付部とがそれぞれ別々に作製されることとなるので、製作もし易くなり電極接続具の製造コストを低減させることができる。
また、チャック部材の切込溝をベース部の方まで長く（あるいは奥深く）形成させることができ、電極接続具と芯線との接触性および保持性（把持性）を向上させることができて、電極接続具からの芯線の抜けを確実に防止することができるとともに、高周波電源から電極接続具への電力の供給をさらに安定化させることができ、ラダー電極への電力の供給をさらに安定化させることができる。

請求項８記載の電極接続具によれば、把持部と取付部とがそれぞれ別々に作製されることとなるので、製作もし易くなり電極接続具の製造コストを低減させることができる。
また、これら把持部と取付部との接合面はテーパ状とされ、互いに合致するようになっているので、電極接続具との接触面積を増大させることができ、高周波電源から電極接続具への電力の供給を安定化させることができて、ラダー電極への電力の供給を安定化させることができるとともに、接合面への膜付きを抑制することができて、信頼性および給電特性を向上させることができる。

請求項９記載の真空処理装置によれば、ラダー電極を形成する平面に均一な電力を供給することのできる電極接続具が採用されることとなるので、ラダー電極への電力の均一化を図ることができ、プラズマの均一性が向上し、製膜品、表面処理品の品質と均一性を向上させることができる。
また、ラダー電極への高周波電力の入射が増大し、製膜、表面処理の均一性と効率を向上させることができる。

以下、本発明による電極接続具の第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明による電極接続具は、たとえば図１２に示すようなクラスタ形真空処理装置８０１に用いられるものである。
図１２に示すように、クラスタ形真空処理装置８０１は中央に台車回転室としての共通搬送室８３０を備え、その周囲を取り囲むようにロード室８１０、アンロード室８２０、５つの製膜室（真空処理室）８７０Ａ〜８７０Ｅ、予備室８８０が配置されている。これら各室８１０，８２０，８７０Ａ〜８７０Ｅ，８８０はゲート弁（図示せず）を介して台車移動接続室８４０Ａ〜８４０Ｈにそれぞれ連通し、さらに各台車移動接続室８４０Ａ〜８４０Ｈは共通搬送室８３０にそれぞれ連通している。

ロード室８１０には２台の搬送装置８０６Ａ，８０６Ｂが、アンロード室８２０にも２台の搬送装置８０６Ｃ，８０６Ｄが、共通搬送室８３０には２台の搬送装置８０６Ｅ，８０６Ｆがそれぞれ設けられ、装置全体では合計少なくとも６台の搬送装置８０６Ａ〜８０６Ｆが各所に配置されている。

図１３に示すように、前述した製膜室８７０Ａ〜８７０Ｅ内にはそれぞれ、固定された製膜ユニット９１２と、この製膜ユニット９１２の両側に固定して配置された基板加熱用ヒータ９１３，９１３が配置されている。また、製膜ユニット９１２と基板加熱用ヒータ９１３間には、後述する基板搬送台車により製膜室内の所定の位置に搬送されるガラス基板（被処理基板）９１４やヒータカバー９１５やラダー電極９１６等が配置されている。

製膜ユニット９１２は、図１４に示すような構成となっている。すなわち、製膜ユニット９１２は、中央部に立てかけて配置された製膜ユニット温度制御ヒータまたはクーラ（以下、温度制御ユニットと呼ぶ）９１７と、この温度制御ユニット９１７の両側に一体形製膜ユニットカバー（以下、防着板と呼ぶ）９１８を介して配置されたラダー電極９１６と、前記ラダー電極９１６の枠体部分に配置されたポジショナ（基板周囲枠）９１９と、前記ポジショナ９１９と連結されて前記温度制御ユニット９１７、ユニットカバー９１８およびラダー電極９１６の一部を囲むように配置された排気ガスカバー９２０と、前記ラダー電極９１６の背面側に配置された、前記ガラス基板９１４を支持するヒータカバー９１５と、前記排気ガスカバー９２０内を排気する排気管（排気手段）９２１とを有している。

ガラス基板９１４は、たとえば上下に夫々２個づつボルト受け９２２を有したヒータカバー９１５に支持されている。ヒータカバー９１５は駆動モータ９２３によりボルト９２４が回動することにより、ポジショナ９１９に密着するようになっている。また、基板加熱用ヒータ９１３は、図１３の矢印Ａのように移動する。ラダー電極９１６はガス吹出し一体形であり、パイプ状の枠体（支持体）９１６ａと、この枠体９１６ａに梯子形に多数並列され、複数のガス吹出し穴を有するパイプ９１６ｂとから構成されたものである。

図１５は、立て方向の中心線Ｌより左側では基板の搬入状態にあり、中心線Ｌより右側ではガラス基板９１４をヒータカバー９１５へセットし、台車が移動済みの状態を示す。なお、製膜開始までは更にヒータカバー９１５を前進し、ガラス基板９１４をポジショナ９１９に密着させる。前記ガラス基板９１４は、図１５に示すように基板搬送台車９２５により台車予備室（図示せず）から製膜室９１１に搬送されるようになっている。なお、図１５中の付番９２６は、メンテナンス用の扉を示す。

図１は本実施形態に係る電極接続具１０を示す分解斜視図である。この電極接続具１０は、ラダー電極９１６に接続される取付部１１と、ＲＦケーブル１３の芯線（芯体）１３ａのラダー電極９１６側先端部が接続される把持部１２とを主たる要素として構成されたものである。
ＲＦケーブル１３は、ラダー電極９１６と前述した製膜室８７０Ａ〜８７０Ｅの外部に配置された高周波電源（図示せず）とを製膜室壁面に設置した電流導入端子（図示せず）などを用いて真空を破壊することなく、電気的に接続するものであり、中心部に配置された芯線１３ａと、この芯線１３ａを取り囲むように配置された絶縁ガイシ（図示せず）と、この絶縁ガイシの外側に配置されるとともに絶縁ガイシを被覆する外部導体（以下、シールドアースという）１３ｂとを有するものである。なお、芯線１３ａとシールドアース１３ｂとは、絶縁ガイシにより絶縁されている。

ラダー電極９１６の下側の枠体９１６ａには、この枠体９１６ａの延在方向に沿って板状の横グリッドＧが設けられている。この横グリッドＧには、高さ方向の切り欠き部Ｃａと、この切り欠き部Ｃａの先端部から横グリッドＧの延在方向に切り欠かれた切り欠き部Ｃｂとが形成されている。各切り欠き部Ｃａ，Ｃｂの幅は後述する固定用ボルト１１ｂの雄ねじ部１１ｇが挿入可能な幅であり、固定用ボルト１１ｂのヘッド部１１ｆが反対側に通り抜けない程度の幅となっている。

取付部１１は、一端部の中心に雌ねじ部１１ｈ（図２参照）を有する本体１１ａと、この雌ねじ部１１ｈと螺合する雄ねじ部１１ｇを有する固定用ボルト１１ｂと、横グリッドＧと固定用ボルト１１ｂとの間に配置されるスプリングワッシャ１１ｃとから構成されている。
本体１１ａは、把持部１２の側から横グリッドＧの側に向かって拡径し、断面略台形を有する円錐台形状を呈するものである。また、本体１１ａの大径側端面１１ｄの周縁部には、この大径側端面１１ｄから横グリッドＧの方に向かって、横グリッドＧの上面に当接できるように突出する突起１１ｅが設けられている。この突起１１ｅは略立方体の形状を有するもので、取付部１１を横グリッドＧに取り付ける際に回り止めとして機能し、作業性を著しく向上するものである。

把持部１２は、前述した本体１１ａの小径側に一体に設けられた第二の雄ねじ部１２ｆと、芯線１３ａの延在方向に沿って延設され、芯線１３ａの先端部外周面をたとえば四方からつかむ（把持する）とともに、第二の雄ねじ部１２ｆと一体に設けられたチャック部材１２ａと、チャック部材１２ａの内周面を芯線１３ａの先端部外周面に向かって押圧する押圧部材１２ｂとを有するものである。
チャック部材１２ａは、たとえば四本の爪部材１２ｃから構成されており、隣接する爪部材１２ｃ間には切込溝１２ｄが形成されている。また、これら爪部材１２ｃの外表面は、その端面１２ｇ側から本体１１ａに向かって徐々に拡径するテーパ状に形成されている。
押圧部材１２ｂはキャップ状の部材であり、その内周面には、前述した第二の雄ねじ部１２ｆと螺合する雌ねじ部１２ｈ（図２参照）が設けられている。また、この押圧部材１２ｂの頂部には四本の爪部材１２ｃの外周面を受け入れることのできる貫通穴１２ｅが設けられている。

第二の雄ねじ部１２ｆおよび／または第二の雌ねじ部１２ｈには、真空焼き付き防止処理が施されている。真空焼き付き防止処理としては、たとえば酸化処理や窒化処理を挙げることができるが、製膜室内のフッ素プラズマクリーニングなどに用いるフッ素に対する耐久性を考慮する場合には、好ましくは窒化処理の一種であるタフトライド処理を選定する。

つぎに、電極接続具１０を介して、ＲＦケーブル１３をラダー電極９１６に取り付ける取付方法の一例について説明する。
まずはじめに、ＲＦケーブル１３の芯線１３ａを、貫通穴１２ｅに通した後、チャック部材１２ａの中心部、すなわち四本の爪部材１２ｃの内周面で形成される孔内へ挿入する。ＲＦケーブル１３のシールドアース１３ｂの端面１３ｃと爪部材１２ｃの端面１２ｇとの間の距離ができるだけ短くなるように、好ましくはシールドアース１３ｂの端面１３ｃと爪部材１２ｃの端面１２ｇとが当接する１〜２ｍｍ手前まで芯線１３ａをチャック部材１２ａの中心部に挿入する。これはシールドアース端面１３ｃと爪部材１２ｃの端面１２ｇとが接触すると電気的に地絡状態となるためである。そしてこの状態で、押圧部材１２ｂの第二の雌ねじ部１２ｈを第二の雄ねじ部１２ｆに螺合させるとともに、押圧部材１２ｂを回して締め込んでいくと、テーパ状とされた爪部材１２ｃの外表面に沿って押圧部材１２ｂの貫通孔１２ｅの内周面が移動していき、貫通穴１２ｅからチャック部材１２ａの端面１２ｇが徐々に突出してくる。このとき、爪部材１２ｃ間の切込溝１２ｄの間隙が徐々に狭くなるとともに、爪部材１２ｃの内周面で形成される孔の径が徐々に小さくなり、これら内周面が次第に芯線１３ａの外表面を押圧していくようになる。すなわち、芯線１３ａの外表面が爪部材１２ｃの内周面により把持（保持）され、ＲＦケーブル１３の電極接続具１０への取り付けが完了する。

つぎに、ＲＦケーブル１３の取り付けが完了した電極接続具１０の本体１１ａの雌ねじ部１１ｈに、スプリングワッシャ１１ｃを装着した固定用ボルト１１ｂの雄ねじ部１１ｇを軽くねじ込む。そして、固定用ボルト１１ｂの雄ねじ部１１ｇが、切り欠き部Ｃａ，Ｃｂを順次通過するように移動させ、電極接続具１０を横グリッドＧに対して仮留めする。本体１１ａの端面１１ｄを横グリッドＧの表面ｇ１に当接させるとともに、突起１１ｅの下端面を横グリッドＧの上面ｇ２に当接させながら、固定用ボルト１１ｂの雄ねじ部１１ｇを本体１１ａの雌ねじ部１１ｈに回らなくなるまでねじ込んでいき、電極接続具１０のラダー電極９１６への取付を完了する。

このように、チャック部材１２ａの内周面、すなわち四本の爪部材１２ｃの内周面で芯線１３ａの外表面がつかまれる（把持される）こととなるので、電極接続具１０と芯線１３ａとの接触面積が増大して、芯線１３ａが電極接続具１０から抜けてしまうことを防止することができるとともに、高周波電源から電極接続具１０への電力の供給を安定化させることができ、ラダー電極９１６への電力の供給を安定化させることができる。
また、芯線１３ａの外表面がチャック部材１２ａの内周面により広範囲にわたって面接触で保持されることとなるので、芯線１３ａが傷ついて、場合によっては芯線１３ａが切断してしまうのを防止することができる。
さらに、シールドアース１３ｂ側からラダー電極９１６側にかけて、チャック部材１２ａの外径が徐々に拡径するようテーパ状に構成されているので、インピーダンスの不連続が緩和され、反射波が低減されて、電力の供給を増大させることができるとともに安定化させることができる。すなわち、ラダー電極９１６への電力の不均一性を減少し、プラズマの均一性が向上し、製膜品、表面処理品の品質を向上させることができる。
さらにまた、ラダー電極９１６への高周波電力の入射が増大し、製膜、表面処理の均一性と効率を向上させることができる。
さらにまた、第二の雄ねじ部１２ｆ、第二の雌ねじ部１２ｈの少なくともいずれか一方には、真空焼き付き防止処理が施されているので、メンテナンス時の取り外し作業が容易となり、作業時間の短縮化を図ることができる。

つぎに、図２を用いて本発明による電極接続具の第２実施形態を説明する。図２は本実施形態による電極接続具２０を介してＲＦケーブル１３とラダー電極９１６とを接続した状態を示す図であって、（ａ）は側断面図、（ｂ）は横断面図である。
本実施形態における電極接続具２０は、被覆部材２１および第二の被覆部材２２が設けられているという点で第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第１実施形態と同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略し、被覆部材２１および第二の被覆部材２２についてのみ説明することにする。
なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

被覆部材２１は、真空中で使用ができて絶縁性を有し、たとえばセラミックスなどから作られたものであり、シールドアース１３の端面１３ｃと把持部１２の端面１２ｇとの間に位置する芯線１３ａ、およびシールドアース１３の端部を覆うように構成されたものである。
また、被覆部材２１の頂部２１ａには、芯線１３ａが軸線方向に貫通する貫通孔２１ｂが設けられているとともに、この頂部２１ａの外周面には、たとえば３本の溝２１ｃが設けられている。

第二の被覆部材２２は、真空中で使用ができて比誘電率の高い特性を有し、たとえばセラミックスなどから作られたものであり、被覆部材２１と、前述した電極接続具１０の横グリッドＧの表面ｇ１よりもＲＦケーブル１３側に突出した部分とを覆うように構成されたものである。

被覆部材２１を設けることにより、シールドアース１３の端面１３ｃと把持部１２の端面１２ｇとの間に位置する芯線１３ａへの膜付きを防止することができるので、付着膜を介した地絡による絶縁不良トラブルや、芯線１３ａと爪部材１２ｃとの接触不良を抑制することができる。
また、第二の被覆部材２２を設けることにより、第二の被覆部材２２の内外周辺部分におけるプラズマの発生が抑制されるので、シールドアース１３の端面１３ｃと把持部１２の端面１２ｇとの間に位置する芯線１３ａへの膜付きをさらに防止することができる。
さらに、被覆部材２１の頂部２１ａの外周面に溝２１ｃを設けることにより、被覆部材２１の外周面と第二の被覆部材２２の内周面との間に付着した膜が溝２１ｃ内で断ち切られるので、シールドアース１３の端面１３ｃと把持部１２の端面１２ｇとの間に位置する芯線１３ａとの膜付きを介した地絡による絶縁不良トラブルをより一層防止することができる。

図３および図４を用いて本発明による電極接続具の第３実施形態を説明する。本実施形態における電極接続具３０は、第二の雄ねじ部１２ｆおよび本体１１ａに対してチャック部材が着脱自在に構成されているという点で第２実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第２実施形態と同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略し、異なる部分についてのみ説明することにする。
なお、第２実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

図３に示すように、本実施形態におけるチャック部材３２ａは、たとえば四本の爪部材３２ｃと、これら四本の爪部材３２ｃの基端部を連結するベース部３３とから構成されている。また、隣接する爪部材３２ｃ間には、爪部材３２ｃの先端からベース部３３にかけて切込溝３２ｄが形成されている。また、これら爪部材３２ｃの先端部外表面は、前述した第１実施形態および第２実施形態と同様、その端面３２ｇ側からベース部３３に向かって徐々に拡径するテーパ状に形成されている。

一方、第二の雄ねじ部１２ｆおよび本体１１ａの、雌ねじ部１１ｈと反対側に位置する部分には、図４に示すように、チャック部材３２ａのベース部３３およびチャック部材３２ａの基端部（外表面がベース部３３の外表面と同一平面となるように形成された部分）を受け入れる収容する凹所３４が設けられている。凹所３４の内壁面は、ベース部３３およびチャック部材３２ａの基端部の外表面を隙間無く受け入れることができるように構成され、好ましくは若干のテーパ状となって、チャック部材３２ａが押し込まれると、この外表面と凹所３４の内壁面がより良く合致するようにされている。

チャック部材３２ａを第二の雄ねじ部１２ｆおよび本体１１ａに対して着脱自在、すなわちチャック部材３２ａを第二の雄ねじ部１２ｆおよび本体１１ａとは別体ものとして作製することにより、切込溝３２ｄをベース部３３の方まで長く（あるいは奥深く）形成させることができるので、電極接続具３０と芯線１３ａとの接触性および保持性（把持性）を向上させることができ、電極接続具３０からの芯線１３ａの抜けを確実に防止することができるとともに、高周波電源から電極接続具３０への電力の供給をさらに安定化させることができて、ラダー電極９１６への電力の供給をさらに安定化させることができる。
また、チャック部材３２ａを第二の雄ねじ部１２ｆおよび本体１１ａとは別体とすることにより、製作もし易くなり電極接続具の製造コストを低減させることができる。
さらに、ラダー電極９１６への高周波電力の入射がさらに増大し、製膜、表面処理の均一性と効率をさらに向上させることができる。

図５を用いて本発明による電極接続具の第４実施形態を説明する。本実施形態における電極接続具４０は、本体に対して第二の雄ねじ部がさらに着脱自在に構成されているという点で第３実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第３実施形態と同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略し、異なる部分についてのみ説明することにする。
なお、第３実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

まず、第二の雄ねじ部に対してチャック部材３２ａが着脱自在に構成されている点は、前述した第３実施形態のものと同一である。すなわち、本実施形態による第二の雄ねじ部４２ｆのチャック部材３２ａと対向する側には、チャック部材３２ａのベース部３３（図３参照）およびチャック部材３２ａの基端部（外表面がベース部３３の外表面と同一平面となるように形成された部分）を受け入れる凹所３４が設けられている。

一方、第二の雄ねじ部４２ｆの凹所３４と反対側に位置する部分には、前述した第１実施形態ないし第３実施形態の雌ねじ部１１ｈと同様の雌ねじ部４１ｈが設けられ、前述した固定用ボルト１１ｂの雄ねじ部１１ｇと螺合結合されるようになっているとともに、チャック部材３２ａの側から横グリッドＧの側に向かってその外径が徐々に縮径していくように構成されている。

本実施形態における本体４１ａは横グリッドＧと一体に設けられたもので、チャック部材３２ａの側から横グリッドＧの側に向かってその外径が徐々に拡径していくように構成されたものである。また、本体４１ａの内部には、チャック部材３２ａの側から横グリッドＧの側に向かってその内径が徐々に縮径していく第二の凹所４１ｂが設けられているとともに、横グリッドＧの板厚方向に貫通する第二の貫通穴４１ｃが設けられている。
第二の雄ねじ部４２ｆの横グリッドＧ側外表面は、本体４１ａの第二の凹所４１ｂと合致する、先細テーパ状に形成されている。

このように、第二の雄ねじ部４２ｆと本体４１ａとが、テーパ面を介して接続されることとなるので、電極接続具４０とラダー電極９１６との接触面積を増加させることができとともに、電力が通過する経路にあり、導通材どうしを極力隙間を少なく合致させたこれらテーパ面への電気的導通を阻害する膜の付着を抑制することができ、高周波電源からラダー電極９１６への電力の供給を安定化させることができる。
また、ラダー電極９１６への高周波電力の入射が増大し、製膜、表面処理の均一性と効率を向上させることができる。

なお、今まで述べてきた第１実施形態ないし第４実施形態において、チャック部材の内周面、すなわち四本の爪部材の内周面により把持（保持）される芯線１３ａの外表面に、図６に示すようなスリーブ４５が設けられているとさらに有利である。すなわち、爪部材の内周面と芯線１３ａの外周面との間にスリーブ４５が設けられていればさらに有利である。このスリーブ４５は中空円筒の部材で、その内部に設けられた中空部に芯線１３ａが通されることとなる。スリーブ４５は、たとえば銅などの軟らかく導電率の高い材料から作られたものであるとともに、肉厚自体も薄いものである。図６は図１に示す第１実施形態のものにスリーブ４５を適用した場合を示す分解斜視図である。

このように、爪部材の内周面と芯線１３ａの外周面との間にスリーブ４５を設けることにより、芯線１３ａの傷付きをさらに防止することができ、ＲＦケーブル１３の延命化を図ることができるとともに、メンテナンス間隔を延ばすことができて、メンテナンス費用を低減させることができる。
なお、今まで述べてきた第１実施形態ないし第４実施形態において、ＲＦケーブル１３はラダー電極９１６の下部との接続状態を説明してきたが、上部との接続状態も同様に接続されるものである。

図７および図８を用いて本発明による電極接続具の第５実施形態を説明する。図７は本実施形態に係る電極接続具７０を示す分解斜視図であり、図８は図７に示す電極接続具７０を介してＲＦケーブル１３とラダー電極９１６とを接続した状態を示す側断面図である。
本実施形態における電極接続具７０は、ラダー電極９１６に接続される取付部７１と、ＲＦケーブル１３の芯線（芯体）１３ａのラダー電極９１６側先端部が接続される把持部７２と、Ｌ形屈曲部７３とを主たる要素として構成されたものである。
ＲＦケーブル１３は、ラダー電極９１６と前述した製膜室８７０Ａ〜８７０Ｅの外部に配置された高周波電源（図示せず）とを製膜室壁面に設置した電流導入端子（図示せず）などを用いて真空を破壊することなく、電気的に接続するものであり、中心部に配置された芯線１３ａと、この芯線１３ａを取り囲むように配置された絶縁ガイシ（図示せず）と、この絶縁ガイシの外側に配置されるとともに絶縁ガイシを被覆する外部導体（以下、シールドアースという）１３ｂとを有するものである。なお、芯線１３ａとシールドアース１３ｂとは、絶縁ガイシにより絶縁されている。

図７に示すように、ラダー電極９１６の下側の枠体９１６ａの下面９１６ｃには、この枠体９１６ａの下面９１６ｃから下方に向かって延設された受入部９１６ｄが設けられている。この受入部９１６ｄには、後述する取付部７１の本体７１ａを受け入れる凹部９１６ｅと、この凹部９１６ｅの底部に設けられるとともに板厚方向に貫通する貫通穴９１６ｆとが設けられている。貫通穴９１６ｆ内には、後述する固定用ボルト７１ｂに設けられた雄ねじ部７１ｇと螺合する雌ねじ部が設けられている。

取付部７１は、その中心部を板厚方向に貫通する貫通穴７１ｈを有する本体７１ａと、貫通穴７１ｈを貫通して前述した受入部９１６ｄの雌ねじ部と螺合する雄ねじ部７１ｇを有する固定用ボルト７１ｂと、本体７１ａと固定用ボルト７１ｂとの間に配置されるスプリングワッシャ７１ｃとから構成されている。
本体７１ａは、平面視（図７の上側から見て）台形を有するとともに、正面視（図７の左側から見て）略正方形を有し、正面側からラダー電極９１６の側に向かって縮径するブロック状の部材である。この本体７１ａは、前述した凹部９１６ｅ内にその全体が収容されるように構成されている。

把持部７２は、前述した本体７１ａの下端部に一体に設けられた第二の雄ねじ部７２ｆと、芯線１３ａの延在方向に沿って延設され、芯線１３ａの先端部外周面をたとえば二方からつかむ（把持する）とともに、第二の雄ねじ部７２ｆと一体に設けられたチャック部材７２ａと、チャック部材７２ａの内周面を芯線１３ａの先端部外周面に向かって押圧する押圧部材７２ｂとを有するものである。
チャック部材７２ａは、たとえば二本の爪部材７２ｃから構成されており、爪部材７２ｃと爪部材７２ｃとの間には切込溝７２ｄが形成されている。また、これら爪部材７２ｃの外表面は、その端面７２ｇ側から本体７１ａに向かって徐々に拡径するテーパ状に形成されている。
押圧部材７２ｂはキャップ状の部材であり、その内周面には、前述した第二の雄ねじ部７２ｆと螺合する雌ねじ部７２ｈが設けられている。また、この押圧部材７２ｂの頂部には二本の爪部材７２ｃの外周面を受け入れることのできる貫通穴７２ｅ（図８参照）が設けられている。

Ｌ形屈曲部７３は、防着板９１８に接続される接続部（締結手段）８０と、ＲＦケーブル１３の芯線１３ａのラダー電極９１６側先端部を屈曲させる本体部９０とを主たる要素として構成されたものである。
接続部８０は、雄ねじ部８１が設けられた固定用ボルト８２、固定用ボルト８２の雄ねじ部８１と螺合する雌ねじ部８３を有するナット８４、およびこれら固定用ボルト８２とナット８４との間に配置されるワッシャ８５、スプリング８６をそれぞれ二つずつ有するものである。また、防着板９１８の下側周縁部には、板厚方向に貫通するとともに、固定用ボルト８２の雄ねじ部８１のみを通過させる貫通穴９１８ａが設けられており、かつ後述する絶縁部材９６の上端部を受け入れる凹所（開口部）９１８ｂが設けられている。さらに、後述する本体部９０の上部フランジ９１には、板厚方向に貫通するとともに、固定用ボルト８２の雄ねじ部８１のみを通過させる長穴９２が設けられている。これら長穴９２はラダー電極９１６の下側の枠体９１６ａが延在する方向と直交する方向に形成されている。

本体部９０は側面視（図７の右下側から見て）Ｌ字形を有する屈曲部９３と、この屈曲部９３の上端部に設けられた上部フランジ９１とを有するものである。上部フランジ９１は平面視矩形状を有する板状部材である。また、屈曲部９３はその内部に中空部９４を有する筒状部材である。これら上部フランジ９１および屈曲部９３はそれぞれ、導体（導電性のある物質）から作られている。

上部フランジ９１の上面９１ａ側には導体から作られた二つの板バネ（導電部材）９５が設けられている。これら板バネ９５は防着板９１８の下面との間に、上部フランジ９１の上面９１ａおよび防着板９１８の下面と接触して配置されるものである。

図８に示すように、中空部９４には、たとえばセラミックスなどからなるとともに、中央部に芯線１３ａを収容する溝９６ａ，９７ａが形成された絶縁部材（絶縁体）９６，９７が設けられている。なお、芯線１３ａと上部フランジ９１および屈曲部９３とは、絶縁部材９６，９７により絶縁されている。
絶縁部材９６の上面、すなわち前述した把持部７２と対向する側の面には、同心円状の二本の溝９６ｂが設けられている。
また、絶縁部材９７の自由端側には、シールドアース１３の端部を収容する凹所９７ｂが設けられている。

図８において符号９８は、屈曲部９３とシールドアース１３ｂとを電気的に接続する接続部材である。また、符号９９はシールドアース１３ｂの外側に配置されるとともにシールドアース１３ｂを被覆して保護する保護管であり、たとえばＳＵＳ３０４などによる非磁性金属のフレキシブル管からなるものである。符号１２１は、真空中でも使用できる比誘電率の高い材料であり、たとえばセラミックスなどから作られたものであり、絶縁部材９６の自由端側の端面９６ｃと把持部７２の端面７２ｇとの間に位置する芯線１３ａ、および把持部７２の全体を覆うように構成された被覆部材である。

第二の雄ねじ部７２ｆおよび／または雌ねじ部７２ｈ、固定用ボルト７１ｂの雄ねじ部７１ｇおよび／または貫通穴９１６ｆ内に設けられた雌ねじ部には、真空焼き付き防止処理が施されている。真空焼き付き防止処理としては、たとえば酸化処理や窒化処理を挙げることができるが、製膜室内のプラズマクリーニング処理などに用いるフッ素に対する耐久性を考慮する場合には、好ましくは窒化処理の一種であるタフトライド処理を選択する。
なお、ラダー電極９１６の上側も下側と同様に枠体９１６ａとの間で電極接続具１００を設けるものである。

上述したように、ラダー電極９１６が形成する平面と略同一平面上に、芯線１３ａの先端部を配置させるとともに、この芯線１３ａの先端部をラダー電極９１６に接続することにより、電極接続具（接続部）以降の電圧のかかり方がラダー電極９１６の形成する面に対して対称となって電気力線の分布が対称となり、接続部でのインピーダンスの変化が低減し、電極接続具での高周波電力の反射が減じ、電極への高周波電力の入射が増加するので、製膜、表面処理の効率を向上させることができる。
また、上部フランジ９１の上面９１ａと防着板９１８の下面との間に導体からなる板バネ９５が設けられているので、ラダー電極９１６と防着板９１８との位置関係が熱膨張などで変化したとしても、本体部９０と防着板９１８との電気的接続を常に維持することができ、安定した給電を行うことができる。
さらに、固定用ボルト８２が通る穴を長穴９２とすることにより、本体部９０の取付位置を自由に設定することができるので、防着板９１８とラダー電極９１６との位置調整を容易に行うことができる。また、本体部９０を防着板９１８に対して数度回転させて取り付けることができるので、ＲＦケーブル１３の防着板９１８の背面側での取り回しを容易にすることができる。
さらにまた、被覆部材１２１を設けることにより、被覆部材１２１の内外周辺部分にあるプラズマ発生が抑制されて、絶縁部材９６の自由端側の端面９６ｃと把持部７２の端面７２ｇとの間に位置する芯線１３ａへの膜付きを防止することができるので、付着膜を介した芯線１３ａと上部フランジの上面９１ａとの地絡による絶縁不良トラブルや、芯線１３ａと爪部材７２ｃとの接触不良を抑制することができる。
さらにまた、絶縁部材９６の上面に溝９６ｃを設けることにより、防着板９１８の内壁面と被覆部材１２１の下端面との間に付着した膜が溝９６内で断ち切られるので、絶縁部材９６の自由端側の端面９６ｃと把持部７２の端面７２ｇとの間に位置する芯線１３ａとの膜付きを介した地絡による絶縁トラブルをより一層防止することができる。
さらにまた、本体７１ａと凹部９１６ｅとの接触面を平面視台形となるテーパ状とすることにより接触面積が増大して、電極接続具７０からラダー電極９１６への電力の供給を安定化させることができて、ラダー電極９１６への電力の供給を安定化させることができる。

図９を用いて本発明による電極接続具の第６実施形態を説明する。本実施形態における電極接続具１００は、取付部の本体およびそれを受け入れる凹部の形状のみが第５実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第５実施形態と同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略し、異なる部分についてのみ説明することにする。
なお、第５実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。

取付部１７１の本体１７１ａは、平面視（図７の上側から見て）台形を有するとともに、正面視（図７の左側から見て）略円形を有し、正面側からラダー電極９１６の側に向かって縮径する円錐台状の部材である。
また、枠体９１６ａの下面９１６ｃから下方に向かって延設された受入部９１６ｄには、本体１７１ａを収容する凹所９１６ｇが設けられている。

本体１７１ａと凹部９１６ｇとの接触面を円錐台形形状とすることにより接触面積を第５実施形態のものよりも増大させることができるので、電極接続具１００からラダー電極９１６への電力の供給をさらに安定化させることができて、ラダー電極９１６への電力の供給をさらに安定化させることができる。

なお、今まで述べてきた第５実施形態または第６実施形態において、芯線１３ａの先端部に、図１０に示すような第二の芯線１１３ａが接続コネクタ１１４，１１５を介して着脱自在に設けられているとさらに有利である。すなわち、芯線１３ａの先端部のみが交換可能に構成されていればさらに有利である。

このように、芯線１３ａの先端部のみを交換可能に構成することにより、第二の芯線１１３ａおよびこの第二の芯線１１３ａに取り付けられた接続コネクタ１１４だけを交換することができるようになるので、ＲＦケーブル１３全体を交換する必要がなくなり、メンテナンス費用を大幅に低減させることができる。

また、図１１に示すように、第５実施形態または第６実施形態における絶縁部材９６，９７、および本体部９０の全体または一部が、二分割構造とされていればさらに有利である。なお、本体部９０はたとえばバンドやタイラップなどの帯状の部材により結合されるようになっている。

このように、二分割構造とされていることにより、組立・分解を容易に行うことができ、芯線１３ａの破損を防止することができ、芯線１３ａの延命化を図ることができるとともに、電極接続具１００からラダー電極９１６への電力の供給を安定化させることができて、ラダー電極９１６への電力の供給を安定化させることができる。

なお、ＲＦ供給周波数が約１０ＭＨｚ〜４０ＭＨｚの場合には、第１実施形態ないし第４実施形態のように、ラダー電極が形成する平面に対してＲＦケーブルが垂直に接続しても良いが、ＲＦ供給周波数が４０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚ以上の場合には、ラダー電極９１６への電気力線の分布の対称性が改善し、電極接続具での高周波電力の反射が低減することから、第５実施形態および第６実施形態のように、ラダー電極が形成する平面に対してＲＦケーブルが平行に接続されることが望ましい。

本発明による電極接続具の第１実施形態を示す分解斜視図である。 本発明による電極接続具の第２実施形態を示す図であって、（ａ）は側断面図、（ｂ）は横断面図である。 本発明による電極接続具の第３実施形態を示す図であって、チャック部材の全体斜視図である。 本発明による電極接続具の第３実施形態を示す図であって、（ａ）は側断面図、（ｂ）は横断面図である。 本発明による電極接続具の第４実施形態を示す図であって、（ａ）は側断面図、（ｂ）は横断面図である。 芯線にスリーブを装着した状態を説明するための分解斜視図である。 本発明による電極接続具の第５実施形態を示す分解斜視図である。 図７に示す電極接続具を介してＲＦケーブルとラダー電極とを接続した状態を示す側断面図である。 本発明による電極接続具の第６実施形態を示す分解斜視図である。 芯線の先端部のみが交換可能に構成された実施形態を説明するための側断面図である。 本体部および絶縁部材が二分割構造とされた実施形態を説明するための分解斜視図である。 本発明の実施形態に係るクラスタ形真空処理装置の全体斜視図である。 本発明の実施形態に係る真空処理装置の製膜室の概略構成図である。 図１３の製膜室内に配置された製膜ユニットの全体構成図である。 図１３に示す製膜室の側断面図である。

符号の説明

１０ 電極接続具
１１ 取付部
１１ａ 本体
１２ 把持部
１２ａ チャック部材
１２ｂ 押圧部材
１２ｇ 端面
１３ 高周波電源用ケーブル
１３ａ 芯線（芯体）
１３ｂ シールドアース
１３ｃ 端面
２０ 電極接続具
２１ 被覆部材
２１ｃ 溝
２２ 第二の被覆部材
３０ 電極接続具
３２ａ チャック部材
３２ｇ 端面
４０ 電極接続具
４５ スリーブ部材
７０ 電極接続具
７１ 取付部
７２ 把持部
７２ａ チャック部材
７２ｂ 押圧部材
７３ Ｌ形屈曲部
８０ 接続部（締結手段）
９０ 本体部
９１ａ 上面
９２ 長穴
９４ 中空部
９５ 板バネ（導電部材）
９６ 絶縁部材（絶縁体）
９７ 絶縁部材（絶縁体）
１００ 電極接続具
１７１ 取付部
８７０Ａ 製膜室（真空処理室）
８７０Ｂ 製膜室（真空処理室）
８７０Ｃ 製膜室（真空処理室）
８７０Ｄ 製膜室（真空処理室）
８７０Ｅ 製膜室（真空処理室）
９１６ ラダー電極
９１８ 防着板
９１８ａ 貫通孔
９１８ｂ 凹所（開口部）

Claims (9)

1. 真空処理室内に配置された放電用の電極と、真空処理室外に配置された高周波電源とを、芯体および該芯体を被覆するシールドアースを有した高周波電源用ケーブルを用いて接続する際に使用される電極接続具において、
   前記電極に接続される取付部を一側に具備し、前記芯体の電極側先端部を把持するとともに前記芯体の電極側先端部が接続される把持部を他側に具備してなり、
   前記取付部は、前記把持部の側から前記電極の側に向かって拡径し、断面略台形を有する円錐台形状を呈するとともに、前記電極に取り付けられる本体を有し、
   前記把持部は、前記芯体の延在方向に沿って延設され、前記芯体の先端部外周面を少なくとも二方から把持するチャック部材と、これらチャック部材の内周面で前記芯体を把持するように、前記チャック部材の内周面を前記芯体の先端部外周面に向かって押圧する押圧部材とを有してなり、
   前記チャック部材と前記本体とが、電気的に接続されていることを特徴とする電極接続具。
2. 前記シールドアース側から前記電極側にかけて、前記チャック部材の外径が漸次拡径するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電極接続具。
3. 前記シールドアースの端面と前記把持部の端面との間に位置する芯体、および前記シールドアースの端部を覆うように被覆部材が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の電極接続具。
4. 前記被覆部材の外周面には、周方向に延在する少なくとも一本の溝が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の電極接続具。
5. 前記被覆部材、前記チャック部材、および前記押圧部材を覆うように第二の被覆部材が設けられていることを特徴とする請求項３または４に記載の電極接続具。
6. 前記芯体と前記チャック部材との間には、スリーブ部材が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電極接続具。
7. 前記チャック部材は、前記取付部に対して着脱自在に構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電極接続具。
8. 前記把持部は、前記取付部に対して着脱自在に構成されているとともに、接合面がテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電極接続具。
9. 真空処理室内に配置された放電用の電極と、真空処理室外に配置された高周波電源と、芯体および該芯体を被覆するシールドアースを有した高周波電源用ケーブルと、請求項１から８のいずれか一項に記載の電極接続具とを具備してなることを特徴とする真空処理装置。

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