JP5765102B2 - Antenna structure of plasma processing equipment - Google Patents

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Description

本発明は、真空チャンバ内でプラズマを発生させて処理対象の被処理面に薄膜を生成したり、エッチングを行ったりするプラズマ処理装置のアンテナ構造に関する。   The present invention relates to an antenna structure of a plasma processing apparatus that generates plasma in a vacuum chamber to generate a thin film on a surface to be processed or performs etching.

従来、特許文献1、2に示されるプラズマ処理装置(プラズマCVD装置)が知られている。これらのプラズマ処理装置は、真空状態に減圧可能な処理室を有する真空チャンバを備えており、この真空チャンバの天井部に、高周波電源に電気的に接続された複数のコネクタが配設されている。また、処理室内には、複数本の電極棒を有するアレイアンテナユニットが設けられており、このアレイアンテナユニットの電極棒が、複数のコネクタそれぞれに接続された状態で処理室内において垂下支持されている。   Conventionally, plasma processing apparatuses (plasma CVD apparatuses) disclosed in Patent Documents 1 and 2 are known. These plasma processing apparatuses include a vacuum chamber having a processing chamber that can be depressurized in a vacuum state, and a plurality of connectors electrically connected to a high-frequency power source are disposed on the ceiling of the vacuum chamber. . An array antenna unit having a plurality of electrode rods is provided in the processing chamber, and the electrode rods of the array antenna unit are supported in a suspended manner in the processing chamber in a state of being connected to the plurality of connectors. .

そして、真空状態に減圧された処理室内に、処理対象である基板を保持する基板搬送用の台車を搬送するとともに、当該基板をアレイアンテナユニットに対向させた状態で、真空チャンバ内に反応ガスを供給しつつ、電極棒に高周波電力を供給する。これにより、真空雰囲気中にプラズマが発生するとともに、プラズマによって分解された反応ガスの成分が基板の表面に付着し、非結晶シリコン膜または微結晶シリコン膜などの薄膜が基板表面に生成されることとなる。   Then, the substrate transport carriage for holding the substrate to be processed is transported into the processing chamber whose pressure is reduced to a vacuum state, and the reaction gas is introduced into the vacuum chamber with the substrate facing the array antenna unit. While supplying, high-frequency power is supplied to the electrode rod. As a result, plasma is generated in a vacuum atmosphere, components of the reaction gas decomposed by the plasma adhere to the surface of the substrate, and a thin film such as an amorphous silicon film or a microcrystalline silicon film is generated on the substrate surface. It becomes.

特開2007−262541号公報JP 2007-262541 A 特開2003−109798号公報JP 2003-109798 A

従来のプラズマ処理装置においては、高周波電源の給電側に接続される給電側電極棒と、接地側に接続される接地側電極棒とが、それぞれの先端において接続部材によって通電可能に接続されている。このとき、接続部材は、その一端を給電側電極棒の先端に取り付けるとともに、他端を接地側電極棒の先端に取り付けなければならず、特に、多数の電極棒を有するプラズマ処理装置においては、接続部材の取り付け作業が煩雑となってしまう。   In the conventional plasma processing apparatus, the power supply side electrode rod connected to the power supply side of the high frequency power source and the ground side electrode rod connected to the ground side are connected to each other by a connecting member so as to be energized. . At this time, one end of the connecting member must be attached to the tip of the power supply side electrode rod, and the other end must be attached to the tip of the ground side electrode rod. Particularly, in the plasma processing apparatus having a large number of electrode rods, The attaching work of the connecting member becomes complicated.

本発明は、給電側電極棒と接地側電極棒とを通電可能に接続する接続部材の取り付け容易性を向上することができるプラズマ処理装置のアンテナ構造を提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide an antenna structure of a plasma processing apparatus that can improve the ease of attachment of a connecting member that connects a power supply side electrode bar and a ground side electrode bar so that energization is possible.

上記課題を解決するために、本発明のプラズマ処理装置のアンテナ構造は、交流電源からの電力供給により、真空チャンバに設けられた処理室内でプラズマを発生させるプラズマ処理装置のアンテナ構造であって、交流電源の給電側に接続され、処理室内で軸心を鉛直方向に沿わせて垂下支持される給電側電極棒と、交流電源の接地側に接続され、給電側電極棒に対向して処理室内で垂下支持される接地側電極棒と、給電側電極棒の先端が進入可能な第1進入部、および、接地側電極棒の先端が進入可能な第2進入部が本体に設けられ、給電側電極棒の先端を第1進入部に進入させ、接地側電極棒の先端を第2進入部に進入させた状態で、両電極棒の先端近傍に懸架される連結部材と、第1進入部の内部に位置し当該第1進入部に進入した給電側電極棒に通電可能に接触する第1接触部、第2進入部の内部に位置するとともに当該第2進入部に進入した接地側電極棒に通電可能に接触する第2接触部、および、両接触部を接続する接続部を有する接続部材と、を備え、給電側電極棒の先端を第1進入部に進入させ、接地側電極棒の先端を第2進入部に進入させた状態で、連結部材が懸架されると、本体によって、給電側電極棒と第1接触部とが圧接されるとともに、接地側電極棒と第2接触部とが圧接され、第1接触部および第2接触部を介して接続部によって給電側電極棒と接地側電極棒とが通電可能に接続されることを特徴とする。
In order to solve the above problems, an antenna structure of a plasma processing apparatus of the present invention is an antenna structure of a plasma processing apparatus that generates plasma in a processing chamber provided in a vacuum chamber by supplying power from an AC power source. A power supply side electrode rod connected to the power supply side of the AC power source and supported by hanging down along the axis in the vertical direction in the processing chamber, and a power supply side electrode rod connected to the ground side of the AC power source and facing the power supply side electrode rod The main body is provided with a ground side electrode rod supported by the main body, a first entry portion into which the tip of the power supply side electrode rod can enter, and a second entry portion into which the tip of the ground side electrode rod can enter. With the tip of the electrode rod entering the first entry portion and the tip of the ground side electrode rod entered the second entry portion, a connecting member suspended near the tips of both electrode rods, A supply located inside and entering the first entry section A first contact portion that contacts the side electrode rod in an energizable manner, a second contact portion that is located inside the second entry portion and contacts the ground-side electrode rod that has entered the second entry portion in an energizable manner, and both A connecting member having a connecting portion for connecting the contact portion, and connecting the tip of the power supply side electrode rod into the first entry portion and the tip of the ground side electrode rod entering the second entry portion. When the member is suspended, the power supply side electrode rod and the first contact portion are pressed by the main body, and the ground side electrode rod and the second contact portion are pressed and contacted by the main body. The power supply side electrode bar and the ground side electrode bar are connected to each other through the connecting portion so as to be energized .

また、本発明のプラズマ処理装置のアンテナ構造は、第1接触部および第2接触部は、第1進入部に進入した給電側電極棒および第2進入部に進入した接地側電極棒の先端に付勢して接触状態を維持する弾性体であることを特徴とする。   In the antenna structure of the plasma processing apparatus of the present invention, the first contact portion and the second contact portion are arranged at the tips of the power supply side electrode rod that has entered the first entry portion and the ground side electrode rod that has entered the second entry portion. It is an elastic body that is biased to maintain a contact state.

また、本発明のプラズマ処理装置のアンテナ構造は、第1接触部および第2接触部が、第1進入部に進入した給電側電極棒および第2進入部に進入した接地側電極棒の先端に圧縮されるバネ状に構成されていることを特徴とする。   Further, the antenna structure of the plasma processing apparatus of the present invention is such that the first contact portion and the second contact portion are at the tips of the power supply side electrode rod that has entered the first entry portion and the ground side electrode rod that has entered the second entry portion. It is characterized by being configured as a spring to be compressed.

また、本発明のプラズマ処理装置のアンテナ構造は、連結部材の本体には、第1進入部に連通する第1連通孔と、第2進入部に連通する第2連通孔と、が設けられ、接続部材の接続部は、第1連通孔および第2連通孔を介して連結部材の本体外方に導かれていることを特徴とする。   In the antenna structure of the plasma processing apparatus of the present invention, the main body of the connecting member is provided with a first communication hole communicating with the first entry portion and a second communication hole communicating with the second entry portion. The connection part of the connection member is guided to the outside of the main body of the connection member through the first communication hole and the second communication hole.

また、本発明のプラズマ処理装置のアンテナ構造は、連結部材の本体は導電性の部材によって構成され、第1進入部および第2進入部には、これら両進入部の内面を被覆して接続部材と連結部材とを非接触状態に維持する非導電性の被覆部材が設けられていることを特徴とする。   Further, in the antenna structure of the plasma processing apparatus of the present invention, the main body of the connecting member is constituted by a conductive member, and the first entry portion and the second entry portion are covered with the inner surfaces of both the entry portions so as to be a connection member. And a non-conductive covering member for maintaining the connecting member in a non-contact state.

また、本発明のプラズマ処理装置のアンテナ構造は、給電側電極棒および接地側電極棒はそれぞれ複数本設けられるとともに、両電極棒が直線上に整列配置され、連結部材は、複数本の電極棒それぞれに対応する第1進入部および第2進入部を備えていることを特徴とする。   Further, the antenna structure of the plasma processing apparatus of the present invention includes a plurality of power supply side electrode bars and a plurality of ground side electrode bars, both electrode bars arranged in a straight line, and the connecting member includes a plurality of electrode bars. It has the 1st approach part and 2nd approach part corresponding to each, It is characterized by the above-mentioned.

本発明によれば、給電側電極棒と接地側電極棒とを通電可能に接続する接続部材の取り付け容易性を向上することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the attachment ease of the connection member which connects an electric power feeding side electrode stick | rod and a ground side electrode stick | rod so that electricity supply is possible can be improved.

真空チャンバの正面側を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the front side of a vacuum chamber. 真空チャンバの背面側を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the back side of a vacuum chamber. 真空チャンバの正面側の断面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the cross section of the front side of a vacuum chamber. アレイアンテナユニットの斜視図である。It is a perspective view of an array antenna unit. アレイアンテナユニットが掛止された状態の真空チャンバの正面側断面図である。It is front sectional drawing of the vacuum chamber of the state by which the array antenna unit was hooked. アレイアンテナユニットが掛止された状態の真空チャンバの右側面図である。It is a right view of the vacuum chamber in a state where the array antenna unit is hooked. (a)は、図4のVII(a)−VII(a)線断面図、(b)は、図4のVII(b)−VII(b)線断面図である。4A is a cross-sectional view taken along line VII (a) -VII (a) in FIG. 4, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line VII (b) -VII (b) in FIG. 連結部材の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a connection member. 連結部材に各種の部品が設けられた状態を示す図である。It is a figure which shows the state by which various components were provided in the connection member. 被覆部材を示す図である。It is a figure which shows a coating | coated member. 接続部材の斜視図である。It is a perspective view of a connection member. リング部材を示す図である。It is a figure which shows a ring member. 接続部材の取り付け工程を説明する図である。It is a figure explaining the attachment process of a connection member.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.

本実施形態のプラズマ処理装置は、処理対象の被処理面に薄膜を生成するプラズマCVD装置や、処理対象の被処理面をエッチング加工するプラズマエッチング装置として用いることが可能である。   The plasma processing apparatus of this embodiment can be used as a plasma CVD apparatus that generates a thin film on a processing target surface or a plasma etching apparatus that etches a processing target surface.

まず、図1〜図3を用いて、本実施形態のプラズマCVD装置の真空チャンバの構造について説明する。図1は、真空チャンバの正面側を示す斜視図、図2は、真空チャンバの背面側を示す斜視図である。   First, the structure of the vacuum chamber of the plasma CVD apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing the front side of the vacuum chamber, and FIG. 2 is a perspective view showing the back side of the vacuum chamber.

図1および図2に示すように、真空チャンバ1は、筐体2を備えて構成されている。この筐体2は、図中y方向に対面配置された天井部2aおよび底面部2bと、図中x方向に対面配置された右側面部2cおよび左側面部2dと、図中z方向に対面配置された正面部2eおよび背面部2fと、を備えている。以下では、天井部2a側を真空チャンバ1の上方または上面とし、右側面部2c側を真空チャンバ1の右方または右側面とし、左側面部2d側を真空チャンバ1の左方または左側面として説明する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the vacuum chamber 1 includes a housing 2. The housing 2 is arranged facing the ceiling 2a and the bottom 2b facing in the y direction in the figure, the right side 2c and the left side 2d facing in the x direction in the figure, and in the z direction in the figure. A front part 2e and a back part 2f. In the following description, the ceiling 2a side is defined as the upper or upper surface of the vacuum chamber 1, the right side 2c side is defined as the right or right side of the vacuum chamber 1, and the left side 2d side is defined as the left or left side of the vacuum chamber 1. .

正面部2eおよび背面部2fには、それぞれフロント開口部3およびリヤ開口部4が形成されており、これらフロント開口部3およびリヤ開口部4を開閉するフロント開閉扉5およびリヤ開閉扉6がそれぞれ設けられている。また、右側面部2cにも右開口部7が形成されており、この右開口部7を開閉する開閉扉8が設けられている。さらに、左側面部2dにも左開口部9が形成されているが、この左開口部9は、不図示の搬送チャンバに接続可能となっている。この左開口部9には、真空チャンバ1と搬送チャンバとを真空状態を維持したまま連通したり、あるいはその連通を遮断したりする不図示のゲートバルブが設けられている。そして、このゲートバルブを閉じるとともに、フロント開閉扉5、リヤ開閉扉6および開閉扉8を閉じることにより、筐体2の内部に、外部から完全に密閉された処理室10が形成されることとなる。   A front opening 3 and a rear opening 4 are formed in the front part 2e and the back part 2f, respectively. A front opening / closing door 5 and a rear opening / closing door 6 for opening and closing the front opening 3 and the rear opening 4 are respectively provided. Is provided. A right opening 7 is also formed in the right side surface 2c, and an open / close door 8 for opening and closing the right opening 7 is provided. Further, a left opening 9 is also formed on the left side surface 2d, and this left opening 9 can be connected to a transfer chamber (not shown). The left opening 9 is provided with a gate valve (not shown) that allows the vacuum chamber 1 and the transfer chamber to communicate with each other while maintaining a vacuum state or blocks the communication. Then, by closing the gate valve and closing the front opening / closing door 5, the rear opening / closing door 6 and the opening / closing door 8, a processing chamber 10 which is completely sealed from the outside is formed inside the housing 2. Become.

また、天井部2aには、3列のコネクタ群11a、11b、11cが設けられている。これらコネクタ群11a、11b、11cは、複数のコネクタが図中x方向に沿って直列配置されたものであり、図中z方向に所定の間隔を維持して設けられている。   The ceiling portion 2a is provided with three rows of connector groups 11a, 11b, and 11c. The connector groups 11a, 11b, and 11c are a plurality of connectors arranged in series along the x direction in the figure, and are provided with a predetermined interval maintained in the z direction in the figure.

図3は、真空チャンバ1の正面側の断面を模式的に示す図である。この図に示すように、コネクタ群11aは、高周波電力を供給する高周波電源12の供給側(非接地側)に電気的に接続された第1天井側コネクタ13と、高周波電源12の接地側に電気的に接続された第2天井側コネクタ14とが、所定の間隔を維持して交互に設けられている。これら第1天井側コネクタ13および第2天井側コネクタ14は、その接続部が鉛直方向下方(底面部2b側)に向けられており、後述するアレイアンテナユニットの電極棒が、鉛直方向下方から上方に向かって接続可能なように配置されている。   FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross section of the front side of the vacuum chamber 1. As shown in this figure, the connector group 11 a includes a first ceiling-side connector 13 electrically connected to a supply side (non-grounded side) of a high-frequency power source 12 that supplies high-frequency power, and a ground side of the high-frequency power source 12. The second ceiling-side connectors 14 that are electrically connected are alternately provided while maintaining a predetermined interval. The connection portions of the first ceiling side connector 13 and the second ceiling side connector 14 are directed downward in the vertical direction (on the bottom surface portion 2b side), and electrode rods of an array antenna unit described later are directed upward from the lower side in the vertical direction. It is arranged so that it can be connected toward.

また、第2天井側コネクタ14にはガス供給源15が接続されており、このガス供給源15から供給される材料ガスが、第2天井側コネクタ14に接続されたアレイアンテナユニットの電極棒から処理室10内に噴出可能となっている。なお、ここではコネクタ群11aについて説明したが、コネクタ群11b、11cも上記と同様の構成となっている。さらに、筐体2の天井部2aには真空ポンプ16が接続されており、処理室10を密閉した状態で真空ポンプ16を駆動することにより、真空チャンバ1内が真空状態に減圧可能となっている。   Further, a gas supply source 15 is connected to the second ceiling side connector 14, and the material gas supplied from the gas supply source 15 is supplied from the electrode rod of the array antenna unit connected to the second ceiling side connector 14. It can be ejected into the processing chamber 10. Although the connector group 11a has been described here, the connector groups 11b and 11c have the same configuration as described above. Further, a vacuum pump 16 is connected to the ceiling portion 2a of the housing 2, and the vacuum pump 16 is driven in a state where the processing chamber 10 is sealed, whereby the inside of the vacuum chamber 1 can be decompressed to a vacuum state. Yes.

なお、図中符号17は、処理対象である基板等が支持された搬送台車を、搬送チャンバから処理室10内に搬入したり、処理室10から搬送チャンバに搬出したりする際にガイドとして機能するガイドレールである。このガイドレール17は、筐体2の底面部2bにおいて、右側面部2cから左側面部2dまで図中x方向に沿って延在している。   Note that reference numeral 17 in the drawing functions as a guide when a transport carriage, which supports a substrate to be processed, is carried into the processing chamber 10 from the transport chamber or unloaded from the processing chamber 10 into the transport chamber. Guide rail. The guide rail 17 extends along the x direction in the figure from the right side surface 2c to the left side surface 2d on the bottom surface 2b of the housing 2.

図4は、アレイアンテナユニット30の斜視図である。この図に示すように、アレイアンテナユニット30は、アンテナ支持部材31を備えており、このアンテナ支持部材31に複数本の誘導結合型電極50が支持されている。この誘導結合型電極50は、第1電極棒51(給電側電極棒)と第2電極棒52(接地側電極棒)とが、その先端において接続部材53によって電気的に接続されたアンテナ素子であり、アンテナ支持部材31の長手方向に沿って複数本支持されている。具体的には、両電極棒51、52は、その軸心に直交する方向に所定の間隔を維持して交互に直列配置された状態で、その上端部がアンテナ支持部材31に支持されている。なお、両電極棒51、52は、導電性の金属部材によって構成されているが、接続部材53に接触する先端部を除く全周囲を、絶縁性の材質でコーティングされている。   FIG. 4 is a perspective view of the array antenna unit 30. As shown in this figure, the array antenna unit 30 includes an antenna support member 31, and a plurality of inductively coupled electrodes 50 are supported on the antenna support member 31. The inductively coupled electrode 50 is an antenna element in which a first electrode bar 51 (power feeding side electrode bar) and a second electrode bar 52 (ground side electrode bar) are electrically connected by a connecting member 53 at the tip thereof. Yes, a plurality of antenna support members 31 are supported along the longitudinal direction. Specifically, the upper ends of the electrode rods 51 and 52 are supported by the antenna support member 31 in a state in which the electrode rods 51 and 52 are alternately arranged in series while maintaining a predetermined interval in a direction orthogonal to the axis. . Both electrode rods 51 and 52 are made of a conductive metal member, but the entire periphery except for the tip portion contacting the connection member 53 is coated with an insulating material.

図5は、アレイアンテナユニット30が掛止された状態の真空チャンバ1の正面側断面図であり、図6は、アレイアンテナユニット30が掛止された状態の真空チャンバ1の右側面図である。これらの図に示すように、アンテナ支持部材31は、ボルト等の不図示の掛止手段によって真空チャンバ1の天井部2aに掛止される。このようにしてアレイアンテナユニット30が処理室10内に掛止された状態では、第1電極棒51が天井部2aに設けられた第1天井側コネクタ13に接続され、第2電極棒52が第2天井側コネクタ14に接続されており、両電極棒51、52は、それらの軸心を鉛直方向に沿わせた状態で、天井部2aに垂下支持されることとなる。以下に、アレイアンテナユニット30の構造について詳細に説明する。   FIG. 5 is a front sectional view of the vacuum chamber 1 in a state where the array antenna unit 30 is hooked, and FIG. 6 is a right side view of the vacuum chamber 1 in a state where the array antenna unit 30 is hooked. . As shown in these drawings, the antenna support member 31 is hooked to the ceiling portion 2a of the vacuum chamber 1 by hooking means (not shown) such as a bolt. In a state where the array antenna unit 30 is hooked in the processing chamber 10 in this way, the first electrode rod 51 is connected to the first ceiling-side connector 13 provided on the ceiling portion 2a, and the second electrode rod 52 is The two electrode rods 51 and 52 are connected to the second ceiling-side connector 14, and are supported by the ceiling 2a in a suspended state with their axial centers aligned in the vertical direction. Hereinafter, the structure of the array antenna unit 30 will be described in detail.

図7(a)は、図4のVII(a)−VII(a)線断面図であり、図7(b)は、図4のVII(b)−VII(b)線断面図である。これらの図に示すように、アンテナ支持部材31は、断面U字形の部材によって構成されており、その開口を鉛直方向下方に臨ませている。このアンテナ支持部材31は、図7(b)からも明らかなように、その幅方向中央にアンテナ支持孔32が形成されている。このアンテナ支持孔32は、アンテナ支持部材31の長手方向に沿って形成される長孔形状をなしており、このアンテナ支持孔32に、第1電極棒51および第2電極棒52が交互に垂下支持されている。   7A is a cross-sectional view taken along line VII (a) -VII (a) in FIG. 4, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line VII (b) -VII (b) in FIG. As shown in these drawings, the antenna support member 31 is formed of a member having a U-shaped cross section, and its opening faces downward in the vertical direction. As is clear from FIG. 7B, the antenna support member 31 has an antenna support hole 32 formed at the center in the width direction. The antenna support hole 32 has a long hole shape formed along the longitudinal direction of the antenna support member 31, and the first electrode bar 51 and the second electrode bar 52 are alternately suspended in the antenna support hole 32. It is supported.

より詳細に説明すると、第1電極棒51の上端部には、真空チャンバ1の天井部2aに設けられた第1天井側コネクタ13に接続可能な第1アンテナ側コネクタ54が固定されている。また、第2電極棒52の上端部には、真空チャンバ1の天井部2aに設けられた第2天井側コネクタ14に接続可能な第2アンテナ側コネクタ55が固定されている。   More specifically, the first antenna-side connector 54 that can be connected to the first ceiling-side connector 13 provided on the ceiling 2 a of the vacuum chamber 1 is fixed to the upper end of the first electrode bar 51. A second antenna-side connector 55 that can be connected to the second ceiling-side connector 14 provided on the ceiling 2 a of the vacuum chamber 1 is fixed to the upper end of the second electrode rod 52.

第1アンテナ側コネクタ54は、円筒状の本体54aを備えており、この本体54aの底面部54bに、第1電極棒51が貫通した状態で固定されている。また、本体54aの開口側には、当該本体54aよりも大径のフランジ部54cが設けられている。このフランジ部54cは、アンテナ支持部材31に形成されたアンテナ支持孔32の幅よりも大径となる寸法関係を維持している。したがって、アンテナ支持孔32の上方から第1アンテナ側コネクタ54を挿入すると、本体54aがアンテナ支持孔32を挿通するとともに、フランジ部54cがアンテナ支持部材31の上面に接触して掛止され、これによって第1電極棒51がアンテナ支持部材31に垂下支持されることとなる。   The first antenna-side connector 54 includes a cylindrical main body 54a, and is fixed to the bottom surface portion 54b of the main body 54a with the first electrode rod 51 penetrating therethrough. A flange portion 54c having a larger diameter than that of the main body 54a is provided on the opening side of the main body 54a. The flange portion 54 c maintains a dimensional relationship that has a larger diameter than the width of the antenna support hole 32 formed in the antenna support member 31. Therefore, when the first antenna-side connector 54 is inserted from above the antenna support hole 32, the main body 54a is inserted through the antenna support hole 32, and the flange portion 54c is brought into contact with the upper surface of the antenna support member 31 and is latched. As a result, the first electrode rod 51 is suspended and supported by the antenna support member 31.

なお、ここでは第1アンテナ側コネクタ54について説明したが、第2アンテナ側コネクタ55の構成も上記第1アンテナ側コネクタ54と同様である。つまり、第2アンテナ側コネクタ55は、本体55aと、底面部55bと、フランジ部55cと、を備えており、底面部55bに第2電極棒52が貫通した状態で固定されている。そして、フランジ部55cがアンテナ支持部材31の上面に接触して掛止されることにより、第2電極棒52がアンテナ支持部材31に垂下支持されることとなる。   Although the first antenna side connector 54 has been described here, the configuration of the second antenna side connector 55 is the same as that of the first antenna side connector 54. That is, the second antenna-side connector 55 includes a main body 55a, a bottom surface portion 55b, and a flange portion 55c, and is fixed in a state where the second electrode rod 52 passes through the bottom surface portion 55b. The second electrode rod 52 is suspended and supported by the antenna support member 31 by the flange portion 55c being brought into contact with the upper surface of the antenna support member 31 and being hooked.

また、図7(a)に示すように、各第1電極棒51は、その外周にセラミックスまたは樹脂などの誘電体からなる外筒56を備えている。一方、各第2電極棒52は円筒形状をなしており、その軸心に沿って延在するガス供給路52aが内部に形成されている。また、各第2電極棒52は、ガス供給路52aに垂直に連通する噴出孔52bを備えている。この第2電極棒52は、上述したように、アレイアンテナユニット30が真空チャンバ1内に掛止されたときに、第2天井側コネクタ14に接続されて、上記したガス供給源15とガス供給路52aとが連通する関係をなしている。したがって、アレイアンテナユニット30が真空チャンバ1(処理室10)内に掛止された状態で、ガス供給源15から材料ガスが供給されることにより、噴出孔52bから真空チャンバ1の処理室10に向けて材料ガスが噴出することとなる。   As shown in FIG. 7A, each first electrode bar 51 includes an outer cylinder 56 made of a dielectric material such as ceramics or resin on the outer periphery thereof. On the other hand, each second electrode rod 52 has a cylindrical shape, and a gas supply path 52a extending along the axis is formed inside. Each second electrode rod 52 includes an ejection hole 52b that communicates perpendicularly to the gas supply path 52a. As described above, the second electrode rod 52 is connected to the second ceiling-side connector 14 when the array antenna unit 30 is hooked in the vacuum chamber 1, and the gas supply source 15 and the gas supply are connected to the second ceiling side connector 14. The road 52a communicates with each other. Accordingly, the material gas is supplied from the gas supply source 15 in a state where the array antenna unit 30 is hooked in the vacuum chamber 1 (processing chamber 10), so that the processing chamber 10 of the vacuum chamber 1 is supplied from the ejection holes 52b. The material gas will be spouted out.

なお、アンテナ支持部材31の上面には、両アンテナ側コネクタ54、55を被覆する断面U字形のカバー部材33が固定されている。このカバー部材33には、両アンテナ側コネクタ54、55の本体54a、55aに一致する円形の孔33aが複数設けられている。これにより、各アンテナ側コネクタ54、55の本体54a、55aの開口、すなわち、両電極棒51、52の上端は、カバー部材33の孔33aを介して上方に臨むこととなる。   A cover member 33 having a U-shaped cross section that covers both antenna-side connectors 54 and 55 is fixed to the upper surface of the antenna support member 31. The cover member 33 is provided with a plurality of circular holes 33a that coincide with the main bodies 54a and 55a of the antenna-side connectors 54 and 55. As a result, the openings of the main bodies 54 a and 55 a of the antenna-side connectors 54 and 55, that is, the upper ends of the electrode bars 51 and 52 face upward through the holes 33 a of the cover member 33.

図8は、連結部材60の構成を示す図である。この連結部材60は、上記した接続部材53を、両電極棒51、52の先端に接触させた状態で保持するためのものであり、ステンレス鋼等を材質とする断面矩形の棒状部材からなる本体61を備えて構成されている。この連結部材60には、本体61の上面61aに開口する複数の進入部62(第1進入部または第2進入部)が、本体61の長手方向に沿って一直線上に等間隔に設けられている。   FIG. 8 is a diagram illustrating the configuration of the connecting member 60. The connecting member 60 is for holding the connecting member 53 in a state in which the connecting member 53 is in contact with the tips of the electrode rods 51 and 52, and is a main body made of a rod-shaped member having a rectangular section made of stainless steel or the like. 61 is comprised. In the connecting member 60, a plurality of entry portions 62 (first entry portions or second entry portions) that open to the upper surface 61 a of the main body 61 are provided along the longitudinal direction of the main body 61 at equal intervals on a straight line. Yes.

進入部62は、本体61の上面61aに開口する円形の凹部によって構成され、上面61aに開口する開口部62aと、この開口部62aよりも内径が小さく形成された深部62bと、を備えている。なお、開口部62aと深部62bとの間には段部62cが形成され、また、深部62bを区画する面のうち、本体61の下面61b側に位置する面を底面部62dとしている。そして、本体61の下面61bには、進入部62の底面部62dに連通する連通孔63(第1連通孔、第2連通孔)が設けられており、これによって、進入部62は、本体61の上面61a側から下面61b側へ貫通することとなる。   The entry portion 62 is configured by a circular concave portion that opens to the upper surface 61a of the main body 61, and includes an opening portion 62a that opens to the upper surface 61a and a deep portion 62b that has an inner diameter smaller than the opening portion 62a. . A stepped portion 62c is formed between the opening 62a and the deep portion 62b, and a surface located on the lower surface 61b side of the main body 61 among the surfaces defining the deep portion 62b is a bottom surface portion 62d. The lower surface 61 b of the main body 61 is provided with a communication hole 63 (a first communication hole, a second communication hole) that communicates with the bottom surface portion 62 d of the entry portion 62. It penetrates from the upper surface 61a side to the lower surface 61b side.

図9は、連結部材60に各種の部品が設けられた状態を示す図である。この図に示すように、連結部材60の進入部62には、被覆部材70、リング部材71および接続部材53が設けられている。以下では、連結部材60に設けられる上記の各部品について詳細に説明する。   FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which various components are provided on the connecting member 60. As shown in this figure, the entrance portion 62 of the connecting member 60 is provided with a covering member 70, a ring member 71, and a connecting member 53. Below, each said component provided in the connection member 60 is demonstrated in detail.

図10は、連結部材60の進入部62内に設けられる被覆部材70を示す図である。被覆部材70は、非導電性の本体70aによって構成される。この本体70aは、一端が開口され、他端が底部70bによって閉塞された円筒状をなしており、底部70bには挿通孔70cが設けられている。被覆部材70の本体70aは、その直径を、連結部材60の進入部62、より詳細には、進入部62の深部62bの内径よりも僅かに小さくしている。この被覆部材70は、図9に示すように、底部70bが底面部62dに面接触した状態で、進入部62内に嵌合されており、このとき、被覆部材70の挿通孔70cが、連結部材60の連通孔63に連続することとなる。   FIG. 10 is a view showing the covering member 70 provided in the entry portion 62 of the connecting member 60. The covering member 70 is constituted by a non-conductive main body 70a. The main body 70a has a cylindrical shape with one end opened and the other end closed by a bottom 70b, and an insertion hole 70c is provided in the bottom 70b. The diameter of the main body 70 a of the covering member 70 is slightly smaller than the inner diameter of the entry portion 62 of the connecting member 60, more specifically, the deep portion 62 b of the entry portion 62. As shown in FIG. 9, the covering member 70 is fitted in the entry portion 62 with the bottom portion 70b being in surface contact with the bottom surface portion 62d. At this time, the insertion hole 70c of the covering member 70 is connected to the connecting portion 70. It will be continuous with the communication hole 63 of the member 60.

図11は、接続部材53の斜視図である。接続部材53は、導電性の部材(本実施形態においてはアルミニウム)であって、一枚の薄板部材を図示のように屈曲形成して構成される。具体的には、接続部材53は、一枚の薄板部材の両端をそれぞれバネ状に屈曲させて、圧縮により弾性変形する一対の接触部53a(第1接触部と第2接触部)と、これら一対の接触部53aの弾性方向に突出した位置で当該両接触部53aを接続する接続部53bと、を有している。   FIG. 11 is a perspective view of the connection member 53. The connection member 53 is a conductive member (aluminum in the present embodiment), and is formed by bending a single thin plate member as shown. Specifically, the connecting member 53 includes a pair of contact portions 53a (first contact portion and second contact portion) that are elastically deformed by compression by bending both ends of one thin plate member into a spring shape, and these And a connecting portion 53b for connecting the contact portions 53a at positions protruding in the elastic direction of the pair of contact portions 53a.

この接続部材53は、図9に示すように、一対の接触部53aがそれぞれ被覆部材70の本体70a内に収容されている。また、接続部53bは、被覆部材70の挿通孔70cおよび連結部材60の連通孔63を介して、連結部材60の外方、すなわち、本体61の下面61bよりも外方に導かれている。このとき、接続部材53の接触部53aは、被覆部材70内に収容されているため、接触部53aと連結部材60の本体61とが非接触状態に維持されている。また、接続部53bは、連結部材60の下面61bから垂直に突出しているため、この接続部53bと連結部材60の本体61とが非接触状態に維持されている。したがって、接続部材53は、連結部材60に対して完全に非接触状態に維持されることとなる。   As shown in FIG. 9, the connection member 53 has a pair of contact portions 53 a housed in the main body 70 a of the covering member 70. Further, the connecting portion 53 b is guided to the outside of the connecting member 60, that is, to the outside of the lower surface 61 b of the main body 61 through the insertion hole 70 c of the covering member 70 and the connecting hole 63 of the connecting member 60. At this time, since the contact part 53a of the connection member 53 is accommodated in the covering member 70, the contact part 53a and the main body 61 of the connecting member 60 are maintained in a non-contact state. Moreover, since the connection part 53b protrudes perpendicularly | vertically from the lower surface 61b of the connection member 60, this connection part 53b and the main body 61 of the connection member 60 are maintained in the non-contact state. Therefore, the connecting member 53 is maintained in a completely non-contact state with respect to the connecting member 60.

図12は、リング部材71を示す図である。リング部材71は、薄板円形状の本体71aによって構成される非導電性の部材であり、本体71aには、上記した第1電極棒51および第2電極棒52の直径よりも僅かに内径を大きくする通孔71bが形成されている。このリング部材71は、図9に示すように、進入部62の段部62cに載置された状態で、当該進入部62の開口を塞ぐ構成となっており、進入部62内への皮膜等の進入を防止する機能を担っている。   FIG. 12 is a view showing the ring member 71. The ring member 71 is a non-conductive member constituted by a thin plate-shaped main body 71a. The inner diameter of the main body 71a is slightly larger than the diameters of the first electrode rod 51 and the second electrode rod 52 described above. A through hole 71b is formed. As shown in FIG. 9, the ring member 71 is configured to block the opening of the entry portion 62 while being placed on the stepped portion 62 c of the entry portion 62. It is responsible for preventing the entry of

図13は、接続部材53の取り付け工程を説明する図である。接続部材53は、上記の連結部材60を、各電極棒51、52の先端に懸架することによって一括して取り付けられる。連結部材60を懸架する際には、まず、各電極棒51、52が鉛直方向に沿って垂下するように、アレイアンテナユニット30を掛止しておく。そして、図13(a)に示すように、接続部材53、被覆部材70およびリング部材71が一体的にユニット化された連結部材60を、各電極棒51、52の先端に位置させる。そして、各進入部62に各電極棒51、52の先端を臨ませた状態で、連結部材60を鉛直上方に移動させる。   FIG. 13 is a diagram for explaining the attachment process of the connection member 53. The connecting member 53 is attached in a lump by suspending the connecting member 60 on the tip of each electrode rod 51, 52. When the connection member 60 is suspended, first, the array antenna unit 30 is hooked so that the electrode bars 51 and 52 hang down along the vertical direction. Then, as shown in FIG. 13A, the connecting member 60 in which the connecting member 53, the covering member 70, and the ring member 71 are unitized is positioned at the tip of each electrode rod 51, 52. Then, the connecting member 60 is moved vertically upward in a state where the tips of the electrode rods 51 and 52 face each entry portion 62.

すると、各電極棒51、52が、リング部材71の通孔71bを貫通して進入部62内に進入する。このとき、各電極棒51、52は、その先端によって接続部材53の接触部53aを圧縮するとともに、各接触部53aが最大に圧縮されたところで、進入部62内への進入が停止される。このように、連結部材60が各電極棒51、52間に懸架された状態で、不図示の保持手段によって連結部材60を保持することにより、全ての接続部材53が両電極棒51、52に接続された状態に維持されることとなる。なお、図13(b)に示す位置に連結部材60を保持する保持手段としては、アンテナ支持部材31と連結部材60とを挟持するとともに、アンテナ支持部材31と連結部材60とが互いに近づく方向にボルトを締結したり、あるいは、連結部材60が脱落しないように、下方から上方に向けて付勢力を付与したりするものが考えられる。   Then, each electrode rod 51 and 52 penetrates the through hole 71 b of the ring member 71 and enters the entry portion 62. At this time, each electrode rod 51, 52 compresses the contact portion 53a of the connection member 53 by its tip, and the entry into the entry portion 62 is stopped when each contact portion 53a is compressed to the maximum. In this way, by holding the connecting member 60 by the holding means (not shown) in a state where the connecting member 60 is suspended between the electrode bars 51 and 52, all the connecting members 53 are attached to the electrode bars 51 and 52. The connected state will be maintained. In addition, as a holding means for holding the connecting member 60 at the position shown in FIG. 13B, the antenna supporting member 31 and the connecting member 60 are sandwiched, and the antenna supporting member 31 and the connecting member 60 approach each other. A bolt may be fastened, or a biasing force may be applied from below to above so that the connecting member 60 does not fall off.

以上のように、本実施形態によれば、ユニット化された連結部材60を両電極棒51、52の先端に保持することにより、全ての接続部材53が一括して取り付けられるので、当該接続部材53の取り付け作業を簡素化することができ、作業効率を向上することができる。また、接続部材53は、付勢力によって両電極棒53の先端に圧接するため、両電極棒51、52を確実に接続状態に維持することができる。   As described above, according to the present embodiment, since all the connecting members 53 are attached together by holding the unitized connecting member 60 at the tips of the electrode rods 51 and 52, the connecting member The attachment work of 53 can be simplified and work efficiency can be improved. Further, since the connecting member 53 is pressed against the tips of the electrode rods 53 by the urging force, the electrode rods 51 and 52 can be reliably maintained in the connected state.

なお、上記実施形態においては、連結部材60の本体61を導電性の部材で構成することとしたが、本体61は非導電性の部材で構成してもよい。この場合には、連結部材60と接続部材53とを絶縁するための被覆部材70を不要とすることができる。また、上記実施形態においては、両電極棒51、52が進入する進入部62を凹状としたが、両電極棒51、52が貫通する孔状としてもよい。この場合には、例えば、接続部材53の接触部53aを、両電極棒51、52が接触状態で貫通するコイル状に形成したり、あるいは、両電極棒51、52の周面に接触する板バネ状に形成したりすればよい。いずれにしても、進入部62や接続部材53の形状は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜設計変更が可能である。したがって、上記実施形態においては、接続部材53を一枚の薄板部材によって成形することとしたが、例えば、接触部53aと接続部53bとを別部材によって構成してもよい。   In the above embodiment, the main body 61 of the connecting member 60 is formed of a conductive member. However, the main body 61 may be formed of a nonconductive member. In this case, the covering member 70 for insulating the connecting member 60 and the connecting member 53 can be eliminated. Moreover, in the said embodiment, although the entrance part 62 into which both the electrode bars 51 and 52 approach was made into the concave shape, it is good also as a hole shape which the both electrode bars 51 and 52 penetrate. In this case, for example, the contact portion 53a of the connection member 53 is formed in a coil shape through which both the electrode rods 51 and 52 are in contact, or a plate that is in contact with the peripheral surface of the both electrode rods 51 and 52. It may be formed in a spring shape. In any case, the shapes of the entry portion 62 and the connection member 53 are not limited to the above embodiment, and the design can be changed as appropriate. Therefore, in the said embodiment, although the connection member 53 was shape | molded by the sheet metal member of 1 sheet, you may comprise the contact part 53a and the connection part 53b by another member, for example.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.

本発明は、真空チャンバ内でプラズマを発生させて処理対象の被処理面に薄膜を生成したり、エッチングを行ったりするプラズマ処理装置に利用することができる。   The present invention can be used in a plasma processing apparatus that generates plasma in a vacuum chamber to form a thin film on a surface to be processed or performs etching.

1 真空チャンバ
10 処理室
12 高周波電源
51 第1電極棒
52 第2電極棒
53 接続部材
53a 接触部
53b 接続部
60 連結部材
61 本体
62 進入部
63 連通孔
70 被覆部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum chamber 10 Processing chamber 12 High frequency power supply 51 1st electrode rod 52 2nd electrode rod 53 Connection member 53a Contact part 53b Connection part 60 Connection member 61 Main body 62 Entrance part 63 Communication hole 70 Cover member

Claims (6)

交流電源からの電力供給により、真空チャンバに設けられた処理室内でプラズマを発生させるプラズマ処理装置のアンテナ構造であって、
前記交流電源の給電側に接続され、前記処理室内で軸心を鉛直方向に沿わせて垂下支持される給電側電極棒と、
前記交流電源の接地側に接続され、前記給電側電極棒に対向して前記処理室内で垂下支持される接地側電極棒と、
前記給電側電極棒の先端が進入可能な第1進入部、および、前記接地側電極棒の先端が進入可能な第2進入部が本体に設けられ、前記給電側電極棒の先端を前記第1進入部に進入させ、前記接地側電極棒の先端を前記第2進入部に進入させた状態で、前記両電極棒の先端近傍に懸架される連結部材と、
前記第1進入部の内部に位置し当該第1進入部に進入した前記給電側電極棒に通電可能に接触する第1接触部、前記第2進入部の内部に位置するとともに当該第2進入部に進入した前記接地側電極棒に通電可能に接触する第2接触部、および、前記両接触部を接続する接続部を有する接続部材と、
を備え
前記給電側電極棒の先端を前記第1進入部に進入させ、前記接地側電極棒の先端を前記第2進入部に進入させた状態で、前記連結部材が懸架されると、前記本体によって、該給電側電極棒と前記第1接触部とが圧接されるとともに、該接地側電極棒と前記第2接触部とが圧接され、
前記第1接触部および前記第2接触部を介して前記接続部によって前記給電側電極棒と前記接地側電極棒とが通電可能に接続されることを特徴とするプラズマ処理装置のアンテナ構造。
An antenna structure of a plasma processing apparatus for generating plasma in a processing chamber provided in a vacuum chamber by supplying power from an AC power source,
A power supply side electrode rod connected to the power supply side of the AC power source and supported in a suspended manner along the vertical axis in the processing chamber;
A ground-side electrode rod connected to the ground side of the AC power source and supported in a suspended manner in the processing chamber opposite the power-feeding-side electrode rod;
The main body is provided with a first entry portion into which the tip of the power supply side electrode rod can enter and a second entry portion into which the tip of the ground side electrode rod can enter, and the tip of the power supply side electrode rod is connected to the first electrode. A connection member suspended near the tips of the two electrode rods in a state of entering the entry portion and having the tip of the ground-side electrode rod entered the second entry portion;
A first contact portion located inside the first entry portion and in contact with the power supply side electrode rod entering the first entry portion so as to be energized, and located within the second entry portion and the second entry portion A connection member having a second contact portion that contacts the ground-side electrode rod that has entered into the ground so that energization is possible, and a connection portion that connects the both contact portions;
Equipped with a,
When the connection member is suspended in a state where the tip of the power supply side electrode rod enters the first entry portion and the tip of the ground side electrode rod enters the second entry portion, The power supply side electrode rod and the first contact portion are in pressure contact, and the ground side electrode rod and the second contact portion are in pressure contact,
An antenna structure for a plasma processing apparatus, wherein the power supply side electrode bar and the ground side electrode bar are connected to each other through the first contact part and the second contact part so as to be energized by the connection part .
前記第1接触部および第2接触部は、前記第1進入部に進入した前記給電側電極棒および前記第2進入部に進入した前記接地側電極棒の先端に付勢して接触状態を維持する弾性体であることを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理装置のアンテナ構造。   The first contact portion and the second contact portion maintain a contact state by urging the power supply side electrode rod that has entered the first entry portion and the tip of the ground side electrode rod that has entered the second entry portion. The antenna structure of the plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the antenna structure is an elastic body. 前記第1接触部および第2接触部は、
前記第1進入部に進入した前記給電側電極棒および前記第2進入部に進入した前記接地側電極棒の先端に圧縮されるバネ状に構成されていることを特徴とする請求項2記載のプラズマ処理装置のアンテナ構造。
The first contact portion and the second contact portion are:
The spring according to claim 2, wherein the power supply side electrode rod that has entered the first entry portion and the ground side electrode rod that has entered the second entry portion are configured to be compressed into a spring shape. Antenna structure of plasma processing apparatus.
前記連結部材の本体には、
前記第1進入部に連通する第1連通孔と、
前記第2進入部に連通する第2連通孔と、が設けられ、
前記接続部材の前記接続部は、前記第1連通孔および前記第2連通孔を介して前記連結部材の本体外方に導かれていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のプラズマ処理装置のアンテナ構造。
In the main body of the connecting member,
A first communication hole communicating with the first entry portion;
A second communication hole communicating with the second entry portion,
The said connection part of the said connection member is guide | induced to the main body outer side of the said connection member via the said 1st communicating hole and the said 2nd communicating hole. The antenna structure of the plasma processing apparatus.
前記連結部材の前記本体は導電性の部材によって構成され、
前記第1進入部および前記第2進入部には、これら両進入部の内面を被覆して前記接続部材と前記連結部材とを非接触状態に維持する非導電性の被覆部材が設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のプラズマ処理装置のアンテナ構造。
The main body of the connecting member is constituted by a conductive member,
The first entry portion and the second entry portion are provided with non-conductive covering members that cover the inner surfaces of both the entry portions and maintain the connecting member and the connecting member in a non-contact state. The antenna structure of the plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記給電側電極棒および前記接地側電極棒はそれぞれ複数本設けられるとともに、前記両電極棒が直線上に整列配置され、
前記連結部材は、前記複数本の電極棒それぞれに対応する第1進入部および第2進入部を備えていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のプラズマ処理装置のアンテナ構造。
A plurality of the power supply side electrode rods and the ground side electrode rods are provided, respectively, and the both electrode rods are arranged in a straight line,
The antenna structure of the plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the connecting member includes a first entry portion and a second entry portion corresponding to each of the plurality of electrode bars. .
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