JP2001203098A - Structure of radial line slot antenna in a plasma surface processing apparatus for semiconductor substrate - Google Patents
Structure of radial line slot antenna in a plasma surface processing apparatus for semiconductor substrateInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウエハー
等の半導体基板をプラズマにて表面処理するようにした
プラズマ表面処理装置において、前記プラズマをマイク
ロ波にて発生するためのラジアルラインスロットアンテ
ナの構造に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma surface treatment apparatus in which a semiconductor substrate such as a silicon wafer is surface-treated with plasma, and a structure of a radial line slot antenna for generating the plasma by microwaves. It is about.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、この種のラジアルラインスロッ
トアンテナを使用したプラズマ表面処理装置は、従来か
ら良く知られているように、アルミニウム等の導電体製
のアンテナガイド板の下面に、偏平状の凹所を形成し
て、この凹所内に、石英又はアルミナセラミックにて円
盤型に形成した誘電体板を嵌め込みし、この誘電体板の
下面側に、スロット孔の多数個を穿設して成る導電体製
のスロット板を、その外周部を前記アンテナガイド板に
対して電気的に接続するように配設する一方、マイクロ
波の同軸導波管を、前記スロット板及び前記アンテナガ
イド板における中心部分に接続して、この同軸導波管か
らのマイクロ波を、前記誘電体板によってその半径方向
の外向きに全体にわたるように広がらせたのち、前記ス
ロット板における各スロット孔から下向きに噴出するこ
とにより、その下方に配設の下部電極の上面に載置され
ている半導体基板との間にプラズマを発生し、このプラ
ズマにて前記半導体基板の表面に対して各種の被膜を形
成するとか、半導体基板の表面をエッチングする等の表
面処理を行うものである。2. Description of the Related Art In general, a plasma surface treatment apparatus using a radial line slot antenna of this type, as is well known in the art, has a flattened lower surface of an antenna guide plate made of a conductor such as aluminum. A recess is formed, a disk-shaped dielectric plate made of quartz or alumina ceramic is fitted into the recess, and a large number of slot holes are formed on the lower surface of the dielectric plate. A slot plate made of a conductor is disposed so that an outer peripheral portion thereof is electrically connected to the antenna guide plate, and a microwave coaxial waveguide is disposed at a center of the slot plate and the antenna guide plate. And the microwave from the coaxial waveguide is spread over the entire radially outward direction by the dielectric plate, and then each of the microwaves from the slot plate is connected. By jetting downward from the lot hole, a plasma is generated between the semiconductor substrate and the semiconductor substrate mounted on the upper surface of the lower electrode disposed thereunder. Or a surface treatment such as etching the surface of the semiconductor substrate.
【０００３】この場合、従来のプラズマ表面処理装置に
おけるラジアルラインスロットアンテナは、前記誘電体
板の下面側に配設したスロット板を、その外周縁部を誘
電体板より突出するように外向きに延長したのち、前記
アンテナガイド板に対して複数本の止めねじにて締結す
ることによって、前記アンテナガイド板に対して電気的
に導通するように取付けるという構成にしている。[0003] In this case, the radial line slot antenna in the conventional plasma surface treatment apparatus is configured such that the slot plate disposed on the lower surface side of the dielectric plate is turned outward so that its outer peripheral edge protrudes from the dielectric plate. After being extended, the antenna guide plate is fastened to the antenna guide plate with a plurality of setscrews, so that the antenna guide plate is attached to be electrically connected to the antenna guide plate.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記スロット
板は、誘電体板における誘電損失熱等により高い温度に
加熱されることになるから、このスロット板のアンテナ
ガイド板に対する取付けが、前記したように、当該スロ
ット板における外周縁部の複数箇所を、アンテナガイド
板に対して止めねじにて締結するという構成であると、
このスロット板の上面における誘電体板が熱伝導率の低
い石英又はアルミナセラミックであることのために当該
スロット板からの熱放出は専らアンテナガイド板に対し
て接触する外周縁部のみに限られ、その内側の部分に蓄
熱による熱膨張が発生することにより、このスロット板
のうち外周縁部よりも内側の部分が、前記熱膨張に加え
て当該スロット板の重量のために下向きに膨れるような
形状に歪み変形し、前記誘電体体の上面側におけるアン
テナガイド板との間の間隔に狭い広いができるため、マ
イクロ波の放射特性が不均一になる。したがって、半導
体基板のプロセスエリアにおける形成されるプラズマが
不均一・不安定になるから、半導体基板に対する表面処
理に処理むらができるという問題があった。However, since the slot plate is heated to a high temperature due to dielectric loss heat of the dielectric plate, the mounting of the slot plate to the antenna guide plate is as described above. In addition, a configuration in which a plurality of locations on the outer peripheral edge of the slot plate is fastened to the antenna guide plate with set screws,
Since the dielectric plate on the upper surface of the slot plate is made of quartz or alumina ceramic having a low thermal conductivity, heat release from the slot plate is limited only to the outer peripheral edge in contact with the antenna guide plate, When the thermal expansion occurs due to heat storage in the inner portion, a portion of the slot plate inside the outer peripheral portion expands downward due to the weight of the slot plate in addition to the thermal expansion. Since the gap between the dielectric guide and the antenna guide plate on the upper surface side of the dielectric is narrow and wide, the radiation characteristics of the microwave become non-uniform. Therefore, the plasma formed in the process area of the semiconductor substrate becomes non-uniform and unstable, so that there is a problem that the surface treatment of the semiconductor substrate can be uneven.
【０００５】そこで、最近におけるラジアルラインスロ
ットアンテナでは、前記スロット板の外周縁の部分をア
ンテナガイド板に対してねじ止めすることに加えて、そ
の内側の部分における複数箇所をも誘電体板に対してね
じ止めするようにしているが、このように構成しても、
前記スロット板は、各止めねじ間の部分において下向き
に膨れるように歪み変形することになるから、このスロ
ット板における熱膨張による歪み変形を根本的に無くす
ることができないのであった。Therefore, in recent radial line slot antennas, in addition to screwing the outer peripheral portion of the slot plate to the antenna guide plate, a plurality of locations inside the slot plate are also fixed to the dielectric plate. It is screwed down, but even with this configuration,
Since the slot plate is deformed and deformed so as to swell downward at a portion between the set screws, it is impossible to fundamentally eliminate the deformation due to the thermal expansion of the slot plate.
【０００６】本発明は、この問題を解消することを技術
的課題とするものである。An object of the present invention is to solve this problem.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明は、「誘電体板と、この誘電体板の表面側
に配設した導電体製のスロット板と、前記誘電体板の裏
面側に前記スロット板の外周に電気的に接続するように
配設した導電体製のアンテナガイド板と、前記スロット
板及び前記アンテナガイド板における中心部分に接続し
たアイクロ波の同軸導波管とから成るラジアルラインス
ロットアンテナにおいて、前記スロット板を、前記誘電
体板の表面に対する無電解メッキにて形成した導電体膜
にする。」という構成にした。In order to achieve the technical object, the present invention relates to a dielectric plate, a conductive slot plate disposed on the surface side of the dielectric plate, and the dielectric plate. A conductive antenna guide plate disposed on the back side of the slot plate so as to be electrically connected to the outer periphery of the slot plate; and a coaxial waveguide for an icrowave connected to a center portion of the slot plate and the antenna guide plate. In this case, the slot plate is a conductive film formed by electroless plating on the surface of the dielectric plate. "
【０００８】[0008]
【発明の作用・効果】このように、誘電体板の表面にお
ける導電体製スロット板を、誘電体板の表面に対する無
電解メッキにて形成した導電体膜にしたことにより、こ
の導電体膜によるスロット板を、誘電体板に対してその
全体にわたって各所一様に支持することができるから、
このスロット板が、熱膨張のために下向きに膨れるよう
に歪み変形することを、前記誘電体板にて確実に阻止す
ることができるのである。As described above, since the conductor-made slot plate on the surface of the dielectric plate is formed as a conductor film formed by electroless plating on the surface of the dielectric plate, Since the slot plate can be uniformly supported throughout the whole of the slot plate with respect to the dielectric plate,
The dielectric plate can surely prevent the slot plate from being distorted and deformed so as to expand downward due to thermal expansion.
【０００９】従って、本発明によると、半導体基板に対
するプラズマによる表面処理に際して、前記スロット板
の歪み変形に起因する処理むらの発生を、確実に且つ大
幅に低減できる効果を有する。Therefore, according to the present invention, in the surface treatment of a semiconductor substrate with plasma, the occurrence of processing unevenness due to the deformation of the slot plate can be surely and significantly reduced.
【００１０】しかも、前記スロット板は、無電解メッキ
による導電体膜であることにより、これを導電性ペース
トの塗布・焼成によって形成する場合よりも、容易に低
コストで形成できることに加えて、厚さを全体にわたっ
て均一にすることができるから、厚さの不均一に起因す
る処理むらの発生を殆ど無くすることができる効果をも
有する。In addition, since the slot plate is a conductor film formed by electroless plating, it can be formed more easily and at lower cost than when it is formed by applying and firing a conductive paste. Since the thickness can be made uniform over the whole, there is also an effect that the occurrence of processing unevenness due to the unevenness of the thickness can be almost eliminated.
【００１１】ところで、誘電体板の表面におけるスロッ
ト板には、或る程度以上の板厚さを確保する必要がある
が、無電解メッキによる導電体膜形成の速度は、電解メ
ッキによる場合よりも遅いので、前記スロット板として
の導電体膜を無電解メッキのみにて形成することは、こ
の無電解メッキに長い時間が掛かり価格のアップを招来
するばかりか、このスロット板における導電体の材料と
しても、誘電体板に対して無電解メッキできる性質の導
電体のみに限られることになる。The slot plate on the surface of the dielectric plate needs to have a certain thickness or more. However, the speed of forming a conductive film by electroless plating is higher than that by electrolytic plating. Since it is slow, forming the conductive film as the slot plate by only electroless plating not only causes a long time for the electroless plating but also raises the price, and also increases the cost of the conductive material in the slot plate. This is also limited to only conductors having the property of being capable of electroless plating on a dielectric plate.
【００１２】これに対して、請求項２は、前記無電解メ
ッキによる導電体膜を下層とし、この下層の導電体膜に
重ねて電解メッキによる上層の導電体膜を形成すること
を提案するものであり、これにより、所定厚さのスロッ
ト板としての導電体膜を形成することに要する時間を、
その全てを無電解メッキにて形成する場合よりも短縮で
きるから、価格の低減を達成でき、しかも、下層の導電
体膜を、例えば銅等のように誘電体板に対して無電解メ
ッキが容易にできる材料にしたうえで、上層の導電体膜
を、例えばニッケル等のような酸化性の低くて、耐久性
に優れた導電体材料にすることができる。On the other hand, claim 2 proposes that the conductive film formed by the electroless plating is used as a lower layer, and an upper conductive film is formed by electrolytic plating so as to overlap the lower conductive film. Thus, the time required to form a conductor film as a slot plate of a predetermined thickness,
Since all of them can be shortened compared to the case where they are formed by electroless plating, the cost can be reduced, and the lower conductive film can be easily electrolessly plated on a dielectric plate such as copper. After that, the upper conductive film can be made of a conductive material having a low oxidizing property, such as nickel, and having excellent durability.
【００１３】また、請求項３に記載したように、前記誘
導体板の外周面に、当該誘電体板の表面における導電体
膜に連続する外周導電体膜を形成し、この誘電体板を、
前記アンテナガイド板に設けた凹所内に、前記外周導電
体膜がアンテナガイド板に接当するように嵌め込むこと
により、前記スロット板における外周部のアンテナガイ
ド板に対する電気的接続を、アンテナガイド板における
凹所内への誘電体板の嵌め込みと同時に確実に行うこと
ができるから、この接続構造の簡単化と、接続手数の低
減とを達成できる。According to a third aspect of the present invention, an outer conductor film is formed on the outer peripheral surface of the dielectric plate, the outer conductor film being continuous with the conductor film on the surface of the dielectric plate.
The outer conductor film is fitted into the recess provided in the antenna guide plate so as to be in contact with the antenna guide plate, so that the electrical connection of the outer periphery of the slot plate to the antenna guide plate can be made. Can be surely performed at the same time as the fitting of the dielectric plate into the concave portion, so that the connection structure can be simplified and the number of connection steps can be reduced.
【００１４】更にまた、請求項４に記載したように、前
記アンテナガイド板を、前記誘電体板の裏面に当該誘電
体板の表面における導電体膜に連続するように形成した
裏面導電体膜にすることにより、前記同軸導波管を誘電
体板２の表面における導電体膜の外周部に対して電気的
に接続することに、前記した従来のように、凹所を備え
たアンテナガイド板を使用することを省略できるから、
構造のより簡単化と、軽量化とを達成できる。Further, as set forth in claim 4, the antenna guide plate is formed on a back surface conductive film formed on the back surface of the dielectric plate so as to be continuous with the conductive film on the surface of the dielectric plate. By electrically connecting the coaxial waveguide to the outer peripheral portion of the conductive film on the surface of the dielectric plate 2, the antenna guide plate having a recess as described above is used. Since you can skip using it,
Simpler structure and lighter weight can be achieved.
【００１５】加えて、請求項５に記載したように、前記
誘電体板の中心部分に、前記同軸導波管に接続した導電
体製の接続片を、当該接続片が誘電体板の表面における
導電体膜に電気的に導通するように嵌め込むことによ
り、前記同軸導波管を誘電体板の表面における導電体膜
の中心部分に対して、電気的に確実、且つ、強固に接続
することができる。[0015] In addition, as described in claim 5, a connecting piece made of a conductor connected to the coaxial waveguide is provided at a central portion of the dielectric plate, and the connecting piece is formed on a surface of the dielectric plate. The coaxial waveguide is electrically and securely connected to the center portion of the conductor film on the surface of the dielectric plate by being fitted into the conductor film so as to be electrically conductive. Can be.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１７】図１〜図４は、第１の実施の形態を示す。1 to 4 show a first embodiment.
【００１８】この図において、符号１は、アルミニウム
等の導電体製のアンテナガイド板を、符号２は、アルミ
ナセラミックにて円盤型に形成した誘電体板を各々示
す。In this figure, reference numeral 1 denotes an antenna guide plate made of a conductor such as aluminum, and reference numeral 2 denotes a disk-shaped dielectric plate made of alumina ceramic.
【００１９】前記誘電体板２の下面には、以下に詳しく
述べるように、複数個のスロット孔４を備えた導電体膜
３が、以下に詳しく述べるように、無電解メッキにて形
成され、また、この誘電体板２の外周面にも、無電解メ
ッキによる外周導電体膜５が、前記導電体膜３に一体的
に連続するように形成されている。On the lower surface of the dielectric plate 2, a conductive film 3 having a plurality of slot holes 4 is formed by electroless plating as described in detail below, as described in detail below. An outer conductor film 5 formed by electroless plating is also formed on the outer peripheral surface of the dielectric plate 2 so as to be integrally continuous with the conductor film 3.
【００２０】そして、前記誘電体板２を、前記アンテナ
ガイド板１の下面に設けた凹所６内に、当該誘電体板２
における外周導電体膜５がアンテナガイド板１に対して
密接するように嵌め込み装填する。Then, the dielectric plate 2 is placed in a recess 6 provided on the lower surface of the antenna guide plate 1.
The outer conductor film 5 is fitted and mounted so as to be in close contact with the antenna guide plate 1.
【００２１】この誘電体板２の凹所６内への嵌め込み装
填に際しては、アンテナガイド板１を予め適宜温度に加
熱し、その凹所内に低い温度にした誘電体板２を嵌め込
んだのち、前記アンテナガイド板１を冷却するというい
わゆる焼き嵌め方法を採用することにより、前記外周導
電体膜５のアンテナガイド板１に対する密接をより強く
して、確実な電気的接続と、アンテナガイド板１に対す
る誘電体板２の固着とを得るようにする。なお、前記ア
ンテナガイド板１の下面外周に、図１に二点鎖線で示す
ように、リング体７をネジ止め（図示せず）することに
より、誘電体板２を凹所６内に固着するように構成して
も良い。When fitting the dielectric plate 2 into the recess 6, the antenna guide plate 1 is heated to an appropriate temperature in advance, and the low-temperature dielectric plate 2 is fitted into the recess. By employing a so-called shrink-fitting method of cooling the antenna guide plate 1, the close contact of the outer peripheral conductive film 5 with the antenna guide plate 1 is strengthened, and a reliable electric connection and a secure connection with the antenna guide plate 1 are achieved. The dielectric plate 2 is secured. The dielectric plate 2 is fixed in the recess 6 by screwing a ring body 7 (not shown) on the outer periphery of the lower surface of the antenna guide plate 1 as shown by a two-dot chain line in FIG. It may be configured as follows.
【００２２】一方、アンテナガイド板１の上面側に、マ
イクロ波の同軸導波管８を配設して、この同軸導波管８
における外側導電体管８ａを、前記アンテナガイド板１
における中心部分に、複数本のボルト９による締結にて
結合する一方、前記同軸導波管８における内側導電体軸
８ｂを、前記誘電体板２を貫通してその下面の導電体膜
３における中心部分に電気的に接続する。On the other hand, a microwave coaxial waveguide 8 is provided on the upper surface side of the antenna guide plate 1, and this coaxial waveguide 8 is provided.
Of the outer conductor tube 8a in the antenna guide plate 1
While the inner conductor shaft 8b of the coaxial waveguide 8 passes through the dielectric plate 2 and is connected to the center of the conductor film 3 on the lower surface thereof. Electrical connection to the part.
【００２３】なお、前記同軸導波管８における内側導電
体軸８ｂの導電体膜３に対する接続に際しては、前記内
側導電体軸８ｂの先端に割り溝１０を設ける一方、前記
誘電体板２の中心に穿設した貫通孔１１の内周面に、無
電解メッキによる内周導電体膜１２を、前記導電体膜３
に一体的に連続するように形成し、これに前記内側導電
体軸８ｂの先端を挿入したのち、前記割り溝１０内にね
じ１３をねじ込むことにより、前記内側導電体軸８ｂの
先端を広げて、これを前記内周導電体膜１２に対して押
圧するという構成を採用している。なお、このねじ１３
を、先細のテーパ状ねじにすることにより、前記内側導
電体軸８ｂの先端の広げをより向上できる。When the inner conductor shaft 8b of the coaxial waveguide 8 is connected to the conductor film 3, a split groove 10 is provided at the tip of the inner conductor shaft 8b, while the center of the dielectric plate 2 is provided. An inner conductor film 12 formed by electroless plating is provided on the inner surface of the through hole 11 formed in the conductor film 3.
After the tip of the inner conductor shaft 8b is inserted into this, the screw 13 is screwed into the split groove 10 to expand the tip of the inner conductor shaft 8b. This is pressed against the inner conductor film 12. The screw 13
Of the inner conductor shaft 8b can be further improved by forming a tapered tapered thread.
【００２４】そして、前記誘電体板２の下面における導
電体膜３、外周導電体膜５及び内周導電体膜１２を、無
電解メッキにて形成するに際しては、図４（Ａ）に示す
ように、中心に貫通孔１１を穿設した誘電体板２を用意
し、この誘電体板２の全体を、銅の無電解メッキ液に浸
漬することにより、その全表面に、銅による導電体膜を
所定厚さにして形成したのち、この導電体膜のうち誘電
体板２の上面における不要部分を、フォトエッチングに
て除去すると共に、誘電体板２の下面における導電体膜
３に、複数個のスロット孔４をフォトエッチングにて穿
設する。When the conductor film 3, outer conductor film 5 and inner conductor film 12 on the lower surface of the dielectric plate 2 are formed by electroless plating, as shown in FIG. Next, a dielectric plate 2 having a through hole 11 formed in the center is prepared, and the entire dielectric plate 2 is immersed in a copper electroless plating solution to form a conductive film of copper on the entire surface. Is formed to a predetermined thickness, unnecessary portions of the conductive film on the upper surface of the dielectric plate 2 are removed by photoetching, and a plurality of conductive films are formed on the conductive film 3 on the lower surface of the dielectric plate 2. Is formed by photo-etching.
【００２５】なお、前記誘電体板２の上面における導電
体膜無しの部分、及びスロット孔４は、無電解メッキを
行う以前において、これらの箇所に無電解メッキによる
導電体膜が形成されないようにマスクを予め設けること
によって、形成するようにしても良い。The portions of the upper surface of the dielectric plate 2 where there is no conductor film and the slot holes 4 are formed so that the conductor film by electroless plating is not formed in these portions before the electroless plating is performed. It may be formed by providing a mask in advance.
【００２６】この構成において、誘電体板２の下面にお
ける導電体膜３は、その外周部がアンテナガイド板１を
介して同軸導波管８における外側導電体管８ａに、その
中心部分が同軸導波管８における内側導電体軸８ｂに各
々電気的に接続されていることに加えて、この導電体膜
３に複数個のスロット孔４が穿設されているから、この
下面における導電体膜３は、スロット板としての作用を
行うのである。In this configuration, the outer peripheral portion of the conductive film 3 on the lower surface of the dielectric plate 2 is connected to the outer conductive tube 8a of the coaxial waveguide 8 via the antenna guide plate 1, and the center portion thereof is coaxially conductive. In addition to being electrically connected to the inner conductor shaft 8b of the waveguide 8, a plurality of slot holes 4 are formed in the conductor film 3, so that the conductor film 3 Performs the function as a slot plate.
【００２７】つまり、本発明においては、誘電体板２の
下面における導電体製のスロット板を、無電解メッキに
よる導電体膜３にすることができるのであり、これによ
り、このスロット板としての導電体膜３を、誘電体板２
に対してその全体にわたって各所一様に支持することが
できるから、このスロット板としての導電体膜３が、熱
膨張のために下向きに膨れるように歪み変形すること
を、前記誘電体板２にて確実に阻止することができる。That is, in the present invention, the conductive slot plate on the lower surface of the dielectric plate 2 can be made into the conductive film 3 by electroless plating. The body film 3 is replaced with the dielectric plate 2
Can be uniformly supported over the entire area of the dielectric plate 2, so that the conductive film 3 as the slot plate is deformed so as to expand downward due to thermal expansion. Can be reliably prevented.
【００２８】一方、前記誘導体板２の外周面に、当該誘
電体板２の表面における導電体膜によるスロット板３に
連続する外周導電体膜５を形成し、この誘電体板２を、
前記アンテナガイド板１に設けた凹所６内に、前記外周
導電体膜５がアンテナガイド板１に接当するように嵌め
込んだことにより、前記スロット板としての前記導電体
膜３における外周部のアンテナガイド板１に対する電気
的接続を、アンテナガイド板１における凹所６内への誘
電体板２の嵌め込みと同時に確実に行うことができる。On the other hand, on the outer peripheral surface of the dielectric plate 2, an outer peripheral conductive film 5 continuous with the slot plate 3 made of a conductive film on the surface of the dielectric plate 2 is formed.
The outer peripheral conductor film 5 is fitted into the recess 6 provided in the antenna guide plate 1 so as to be in contact with the antenna guide plate 1, so that the outer peripheral portion of the conductor film 3 as the slot plate is formed. Electrical connection to the antenna guide plate 1 can be reliably performed simultaneously with the insertion of the dielectric plate 2 into the recess 6 in the antenna guide plate 1.
【００２９】また、前記誘電体板２に対してスロット板
としての導電体膜３、外周導電体膜５及び内周導電体膜
１２を、前記した無電解メッキに加えて電解メッキにて
形成するに際しては、図４（Ａ）に示すように、中心に
貫通孔１１を穿設した誘電体板２を用意し、この誘電体
板２の全体を銅の無電解メッキ液に浸漬するという無電
解メッキを行うことにより、その全表面に、図４（Ｂ）
に示すように、銅による下層の導電体膜Ａを薄い厚さに
して形成し、次いで、この誘電体板２の全体をニッケル
の電解メッキ液に浸漬して通電するという電解メッキを
行うことにより、図４（Ｃ）示すように、ニッケルによ
る上層の導電体膜Ｂを、前記下層の導電体膜Ａに重ねて
形成したのち、図４（Ｄ）に示すように、この導電体膜
のうち誘電体板２の上面における不要部分を、フォトエ
ッチングにて除去すると共に、誘電体板２の下面におけ
るスロット板としての導電体膜３に、複数個のスロット
孔４をフォトエッチングにて穿設する。Further, the conductor film 3, the outer conductor film 5, and the inner conductor film 12 as a slot plate are formed on the dielectric plate 2 by electrolytic plating in addition to the above-described electroless plating. In this case, as shown in FIG. 4 (A), a dielectric plate 2 having a through hole 11 formed in the center is prepared, and the whole of the dielectric plate 2 is immersed in a copper electroless plating solution. By performing the plating, the entire surface is coated as shown in FIG.
As shown in FIG. 1, a lower conductive film A made of copper is formed to have a small thickness, and then the entire dielectric plate 2 is immersed in a nickel electrolytic plating solution to carry out electrolytic plating. 4C, an upper conductive film B made of nickel is formed so as to overlap with the lower conductive film A, and then, as shown in FIG. Unnecessary portions on the upper surface of the dielectric plate 2 are removed by photoetching, and a plurality of slot holes 4 are formed in the conductive film 3 as a slot plate on the lower surface of the dielectric plate 2 by photoetching. .
【００３０】なお、この場合においても、前記誘電体板
２の上面における導電体膜無しの部分、及びスロット孔
４は、無電解メッキを行う以前において、これらの箇所
に無電解メッキによる導電体膜が形成されないようにマ
スクを予め設けることによって、形成するようにしても
良い。Also in this case, the portions of the upper surface of the dielectric plate 2 where no conductor film is provided and the slot holes 4 are formed in these portions before the electroless plating is performed. May be formed by providing a mask in advance so that is not formed.
【００３１】このように、無電解メッキによる導電体膜
Ａを下層とし、この下層の導電体膜Ａに重ねて電解メッ
キによる上層の導電体膜Ｂを形成して、全体として所定
厚さのスロット板としての導電体膜３にすることによ
り、所定厚さのスロット板としての導電体膜３を形成す
ることに要する時間を、その全てを無電解メッキにて形
成する場合よりも短縮でき、しかも、下層の導電体膜Ａ
を、例えば銅等のようにアルミナセラミック製の誘電体
板２に対して無電解メッキが可能な金属にしたうえで、
上層の導電体膜Ａを、例えばニッケル等のような酸化性
の低くて、耐久性に優れた導電体材料にすることができ
る。As described above, the conductive film A formed by electroless plating is used as the lower layer, and the upper conductive film B formed by electrolytic plating is formed on the lower conductive film A to form a slot having a predetermined thickness as a whole. By using the conductive film 3 as a plate, the time required to form the conductive film 3 as a slot plate having a predetermined thickness can be reduced as compared with a case where all of the conductive film 3 is formed by electroless plating. , Lower conductive film A
To a metal that can be electrolessly plated on a dielectric plate 2 made of alumina ceramic, such as copper, for example.
The upper conductive film A can be made of a conductive material having low oxidizability, such as nickel, and having excellent durability.
【００３２】次に、図５〜図１０は、第２の実施の形態
を示す。Next, FIGS. 5 to 10 show a second embodiment.
【００３３】この第２の実施の形態は、誘電体板２の下
面にスロット板としての導電体膜３を、誘電体板２の外
周面に外周導電体膜５を、貫通孔１１内面に内周導電体
膜１２を各々無電解メッキ又は無電解メッキ及び電解メ
ッキにて形成することに加えて、前記誘電体板２の上面
にも上面導電体膜１４を、無電解メッキ又は無電解メッ
キ及び電解メッキにて、前記外周導電体膜５に一体的に
連続するように形成したものである。In the second embodiment, the conductive film 3 as a slot plate is provided on the lower surface of the dielectric plate 2, the outer conductive film 5 is provided on the outer peripheral surface of the dielectric plate 2, and the inner conductive film 3 is provided on the inner surface of the through hole 11. In addition to forming the peripheral conductor film 12 by electroless plating or electroless plating and electrolytic plating, an upper surface conductor film 14 is also formed on the upper surface of the dielectric plate 2 by electroless plating or electroless plating. It is formed so as to be integrally continuous with the outer peripheral conductor film 5 by electrolytic plating.
【００３４】なお、これら各導電体膜３，５，１２，１
４の形成に際しては、図９（Ａ）に示すように、上面に
ボス部２′を一体的に設けた誘電体板２を用意し、以下
は前記第１の実施の形態と同様に、この誘電体板２の全
体を、銅の無電解メッキ液に浸漬することにより、その
全面に、銅による導電体膜を所定厚さにして形成したの
ち、この導電体膜のうち誘電体板２の上面における不要
部分を、フォトエッチングにて除去すると共に、誘電体
板２の下面における導電体膜３に、複数個のスロット孔
４をフォトエッチングにて穿設する。The conductor films 3, 5, 12, 1
9A, a dielectric plate 2 integrally provided with a boss 2 'on the upper surface is prepared, as shown in FIG. 9A. By immersing the entire dielectric plate 2 in a copper electroless plating solution, a conductive film made of copper is formed on the entire surface to a predetermined thickness, and then the dielectric plate 2 of the conductive film is formed. Unnecessary portions on the upper surface are removed by photoetching, and a plurality of slot holes 4 are formed in the conductive film 3 on the lower surface of the dielectric plate 2 by photoetching.
【００３５】或いは、前記ボス部２′を備えた誘電体板
２の全体を銅の無電解メッキ液に浸漬するという無電解
メッキを行うことにより、その全表面に、図９（Ｂ）に
示すように、銅による下層の導電体膜Ａを薄い厚さにし
て形成し、次いで、この誘電体板２の全体をニッケルの
電解メッキ液に浸漬して通電するという電解メッキを行
うことにより、図９（Ｃ）示すように、ニッケルによる
上層の導電体膜Ｂを、前記下層の導電体膜Ａに重ねて形
成したのち、図４（Ｄ）に示すように、この導電体膜の
うち誘電体板２のボス部２′の上面における不要部分
を、フォトエッチングにて除去すると共に、誘電体板２
の下面におけるスロット板としての導電体膜３に、複数
個のスロット孔４をフォトエッチングにて穿設する。Alternatively, the entire surface of the dielectric plate 2 provided with the boss portion 2 'is immersed in a copper electroless plating solution to perform electroless plating, as shown in FIG. 9B. Thus, the lower conductive film A made of copper is formed to have a small thickness, and then the entire dielectric plate 2 is immersed in a nickel electroplating solution to carry out electrolytic plating. As shown in FIG. 9 (C), an upper conductive film B made of nickel is formed so as to overlap the lower conductive film A, and then, as shown in FIG. Unnecessary portions on the upper surface of the boss portion 2 ′ of the plate 2 are removed by photoetching, and the dielectric plate 2 ′ is removed.
A plurality of slot holes 4 are formed in the conductive film 3 as a slot plate on the lower surface of the substrate by photoetching.
【００３６】なお、前記誘電体板２のボス部２′の上面
における導電体膜無しの部分、及びスロット孔４は、無
電解メッキを行う以前において、これらの箇所に無電解
メッキによる導電体膜が形成されないようにマスクを予
め設けることによって、形成するようにしても良いこと
はいうまでもない。Before the electroless plating, the portions of the upper surface of the boss portion 2 'of the dielectric plate 2 where there is no conductive film and the slot holes 4 are formed by electroless plating. It is needless to say that a mask may be provided in advance so as not to be formed.
【００３７】そして、前記誘電体板２における貫通孔１
１内に、銅等の導電体製の接続片１５を、下面の導電体
膜５及び内周導電体膜１２に密接するように挿入したの
ち、この接続片１５を、前記同軸導波管８における内側
導電体軸８ｂに対してボルト１６にて締結することによ
り、電気的に接続する。なお、この接続片１５は、前記
下面の導電体膜５に対して半田付けにて固着しても良
い。また、前記同軸導波管８における内側導電体軸８ｂ
の導電体膜５に対する電気的接続に際しては、前記接続
片１５を使用することに代えて、前記第１の実施の形態
による割り溝１０と、ねじ１３又はテーパ状ねじとに構
成にしても良い。The through holes 1 in the dielectric plate 2
1, a connection piece 15 made of a conductor such as copper is inserted so as to be in close contact with the conductor film 5 on the lower surface and the inner conductor film 12, and the connection piece 15 is inserted into the coaxial waveguide 8. Are electrically connected to each other by bolts 16 to the inner conductor shaft 8b. The connection piece 15 may be fixed to the conductor film 5 on the lower surface by soldering. The inner conductor shaft 8b of the coaxial waveguide 8
When electrically connecting the conductive film 5 to the conductive film 5, instead of using the connection piece 15, the split groove 10 according to the first embodiment and a screw 13 or a tapered screw may be used. .
【００３８】一方、前記誘電体板２の上面におけるボス
部２′には、割り溝１７′を設けて成る銅等の導電体製
のリング体１７を被嵌したのち、ボルト１８の締結にし
て前記ボス部２′を締めつけることによって固着し（な
お、このリング体１７は、上面導電体膜１４に対して半
田付けにて固着しても良い）、このリング体１７に対し
て、前記同軸導波管８における外側導電体管８ａを複数
本のボルト１９の締結により接合する。On the other hand, a ring 17 made of a conductive material such as copper, which is provided with a split groove 17 ', is fitted to the boss 2' on the upper surface of the dielectric plate 2, and then a bolt 18 is fastened. The boss portion 2 'is fixed by tightening (the ring member 17 may be fixed to the upper conductor film 14 by soldering). The outer conductor tube 8 a in the wave tube 8 is joined by fastening a plurality of bolts 19.
【００３９】この構成において、誘電体板２の上面に形
成した上面導電体膜１４は、その外周が外周導電体膜５
を介してスロット板としての導電体膜３の外周に、その
中心部分が、同軸導波管８における外側導電体管８ａに
各々電気的に接続されていることにより、この上面導電
体膜１４が、前記第１の実施の形態におけるアンテナガ
イド板１とを同じ作用するのである。In this structure, the outer surface of the upper surface conductive film 14 formed on the upper surface of the dielectric plate 2
The center conductor is electrically connected to the outer conductor tube 8a of the coaxial waveguide 8 on the outer periphery of the conductor film 3 as a slot plate via The same operation as the antenna guide plate 1 in the first embodiment is performed.
【００４０】また、前記誘電体板２の中心部分に、導電
体製の接続片１５を、当該接続片１５が誘電体板２の表
面における導電体膜３に電気的に導通するように嵌め込
み、この接続片１５を、同軸導波管８における内側導電
体軸８ｂに対して接続したことにより、前記同軸導波管
８を誘電体板２の表面における導電体膜３の中心部分に
対しこの電気的に確実、且つ、強固に接続することがで
きる。この接続構成は、前記第１の実施の形態にも適用
できることはいうまでもない。A connecting piece 15 made of a conductor is fitted into the center of the dielectric plate 2 so that the connecting piece 15 is electrically connected to the conductive film 3 on the surface of the dielectric plate 2. The connection piece 15 is connected to the inner conductor shaft 8 b of the coaxial waveguide 8, so that the coaxial waveguide 8 is electrically connected to the center of the conductor film 3 on the surface of the dielectric plate 2. The connection can be made surely and firmly. Needless to say, this connection configuration can be applied to the first embodiment.
【００４１】なお、第２の実施の形態におけるラジアル
ラインスロットアンテナは、図１０に示すようにして使
用される。The radial line slot antenna according to the second embodiment is used as shown in FIG.
【００４２】すなわち、前記誘電体板２を、プラズマ表
面処理装置におけるチャンバー２０に装填したのち、そ
の上面に、前記チャンバー２０に対してボルト締結され
る金属製のカバー２１を密接して、このカバー２１に設
けた冷却水ジャケット２２に通水することによって冷却
される。That is, after the dielectric plate 2 is loaded into the chamber 20 of the plasma surface treatment apparatus, a metal cover 21 which is bolted to the chamber 20 is in close contact with the upper surface of the dielectric plate 2. Cooling is performed by passing water through a cooling water jacket 22 provided at 21.
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す縦断正面図で
ある。FIG. 1 is a longitudinal sectional front view showing a first embodiment of the present invention.
【図２】図１の底面図である。FIG. 2 is a bottom view of FIG.
【図３】前記第１の実施の形態の分解図である。FIG. 3 is an exploded view of the first embodiment.
【図４】前記第１の実施の形態において誘電体板に対し
て導電体膜を形成する工程を示す図である。FIG. 4 is a view showing a step of forming a conductive film on a dielectric plate in the first embodiment.
【図５】本発明の第２の実施の形態を示す縦断正面図で
ある。FIG. 5 is a longitudinal sectional front view showing a second embodiment of the present invention.
【図６】前記第２の実施の形態の分解図である。FIG. 6 is an exploded view of the second embodiment.
【図７】図６のVII −VII 視断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 6;
【図８】前記第２の実施の形態における誘電体板の分解
図である。FIG. 8 is an exploded view of a dielectric plate according to the second embodiment.
【図９】前記第２の実施の形態において誘電体板に対し
て導電体膜を形成する工程を示す図である。FIG. 9 is a view showing a step of forming a conductive film on a dielectric plate in the second embodiment.
【図１０】前記第２の実施の形態を使用例を示す図であ
る。FIG. 10 is a diagram showing an example of using the second embodiment.
１ アンテナガイド板 ２ 誘電体板 ２′ ボス部 ３ スロット板としての誘電体膜 ４ スロット孔 ５ 外周誘電体膜 ６ 凹所 ８ マイクロ波の同軸導波管 １１ 貫通孔 １２ 内周導電体膜 １４ 上面導電体膜 １５ 接続片 Reference Signs List 1 antenna guide plate 2 dielectric plate 2 'boss 3 dielectric film as slot plate 4 slot hole 5 outer dielectric film 6 recess 8 microwave coaxial waveguide 11 through hole 12 inner conductor film 14 upper surface Conductor film 15 Connection piece
Claims (5)
した導電体製のスロット板と、前記誘電体板の裏面側に
前記スロット板の外周に電気的に接続するように配設し
た導電体製のアンテナガイド板と、前記スロット板及び
前記アンテナガイド板における中心部分に接続したマイ
クロ波の同軸導波管とから成るラジアルラインスロット
アンテナにおいて、 前記スロット板を、前記誘電体板の表面に対する無電解
メッキにて形成した導電体膜にしたことを特徴とする半
導体基板用プラズマ表面処理装置におけるラジアルライ
ンスロットアンテナの構造。1. A dielectric plate, a slot plate made of a conductor disposed on a front surface side of the dielectric plate, and a back surface of the dielectric plate electrically connected to an outer periphery of the slot plate. A radial line slot antenna comprising an antenna guide plate made of a conductive material and a microwave coaxial waveguide connected to a central portion of the slot plate and the antenna guide plate, wherein the slot plate is formed of the dielectric material. A structure of a radial line slot antenna in a plasma processing apparatus for a semiconductor substrate, wherein the conductive film is formed by electroless plating on a surface of a plate.
メッキによる導電体膜を下層とし、この下層の導電体膜
に重ねて電解メッキによる上層の導電体膜を形成したこ
とを特徴ととする半導体基板用プラズマ表面処理装置に
おけるラジアルラインスロットアンテナの構造。2. The method according to claim 1, wherein the conductive film formed by electroless plating is used as a lower layer, and an upper conductive film formed by electrolytic plating is formed on the lower conductive film. Of a radial line slot antenna in a plasma surface treatment apparatus for a semiconductor substrate.
誘導体板の外周面に、当該誘電体板の表面における金属
膜に連続する外周導電体膜を形成し、この誘電体板を、
前記アンテナガイド板に設けた凹所内に、前記外周導電
体膜がアンテナガイド板に接当するように嵌め込んだこ
とを特徴とする半導体基板用プラズマ表面処理装置にお
けるラジアルラインスロットアンテナの構造。3. The dielectric plate according to claim 1, wherein an outer conductor film is formed on the outer peripheral surface of the dielectric plate, the outer conductor film being continuous with the metal film on the surface of the dielectric plate.
A radial line slot antenna in a plasma processing apparatus for a semiconductor substrate, wherein the outer conductor film is fitted into a recess provided in the antenna guide plate so as to contact the antenna guide plate.
アンテナガイド板を、前記誘電体板の裏面に当該誘電体
板の表面における導電体膜に連続するように形成した裏
面導電体膜にしたことを特徴とする半導体基板用プラズ
マ表面処理装置におけるラジアルラインスロットアンテ
ナの構造。4. The back surface conductive film according to claim 1, wherein the antenna guide plate is formed on the back surface of the dielectric plate so as to be continuous with the conductive film on the surface of the dielectric plate. A radial line slot antenna structure in a plasma processing apparatus for a semiconductor substrate, characterized in that:
て、前記誘電体板の中心部分に、前記マイクロ波の同軸
導波管に接続した導電体製の接続片を、当該接続片が誘
電体板の表面における導電体膜に電気的に導通するよう
に嵌め込んだことを特徴とする半導体基板用プラズマ表
面処理装置におけるラジアルラインスロットアンテナの
構造。5. The connection piece according to claim 1, wherein a connection piece made of a conductor connected to the microwave coaxial waveguide is provided at a center portion of the dielectric plate. A radial line slot antenna in a plasma processing apparatus for a semiconductor substrate, wherein the radial line slot antenna is fitted into a conductive film on a surface of a dielectric plate so as to be electrically conductive.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP2000008649A JP2001203098A (en) | 2000-01-18 | 2000-01-18 | Structure of radial line slot antenna in a plasma surface processing apparatus for semiconductor substrate |
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