JP4136630B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波を用いて発生させたプラズマによるプラズマ処理に係り、特に、マイクロ波をプラズマ発生室に透過すると共にプラズマ発生室の減圧又は真空環境を維持する誘電体の冷却に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子の製造においては、シリコン等の半導体単結晶基板（以下、基板という）上に素子を形成するため、塗布装置にて基板表面に感光性樹脂を塗布し、露光装置にて予め用意されたマスク（レチクル）のパターンを露光転写し、現像装置にて現像処理を行い、目的とする感光性樹脂の転写パターンを得る。この転写パターンをマスクとして、その後のエッチング、拡散、成膜工程等にて基板等に目的とする処理を行い、素子の形成を行う。
【０００３】
半導体処理工程において、プラズマ処理装置は不可欠なものであり同時に生産性向上のため高い処理速度と低ダメージが要求される。要求される高い処理速度と低ダメージを実現する手段として近年、金属平板に加工されたスロットより誘電体にマイクロ波を導入し、真空側の誘電体表面に高密度プラズマを生成させる方法が注目されている。
【０００４】
従来のプラズマ処理装置は、典型的に、マイクロ波発生源から供給されるマイクロ波を、スロットを有する金属平板及び誘電体を介して、被処理物としての半導体基板を収納するプラズマ発生室に供給する。プラズマ発生室は、減圧又は真空環境に維持され、反応ガスが供給される。反応ガスは、マイクロ波によってプラズマ化され、活性の強いラジカルとイオンになり、半導体基板と反応してプラズマ処理を施す。誘電体は、マイクロ波をプラズマ発生室に透過すると共にプラズマ発生室の減圧又は真空環境を維持する機能を有する。金属平板は、スロットを通じてマイクロ波を誘電体に導入し、誘電体が遊離してガスに不純物として混入することを防止したり、プラズマの分布を均一化したりする機能を有する。このようなプラズマ処理方法は、真空側の誘電体表面にマイクロ波励起の高密度プラズマを生成することができ、大面積で且つ高密度のプラズマ生成手法として大変有望である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のプラズマ処理方法は、プラズマ生成時に誘電体が受熱により高温となり誘電体の温度上昇、及び装置アイドル直後の誘電体の温度低下が原因の下記処理特性の変動、及び装置不具合がおこる可能性があった。
【０００６】
処理特性の不具合としては、例えば、以下のものがある。即ち、高濃度イオン注入後のフォトレジストは、表面が変質し硬化層が形成されている。このためウェーハがリソグラフィ工程後のレジストベーク温度以上に加熱されるとレジストがはじけ飛ぶ現象（「ポッピング」ともいう。）が発生する。加熱によりはじけ飛んだレジストは、その後、オーバーアッシングを行ってもウェーハ上に残渣が残りチップ歩留まりへ大きく影響を及ぼす。そのため、高濃度イオン注入後のアッシングは、ウェーハ温度をリソグラフィ工程後のレジストベーク温度以下にて処理を行う必要がある。よって、誘電体の温度調整機能を有しない装置での処理では、以上の工程処理を重ねる毎に誘電体の温度が上がり、結果誘電体からの輻射熱により処理ウェーハがリソ工程後のレジストベーク温度以上に達しレジストがはじけ飛ぶ現象（ポッピング）が発生するという問題を引き起こす。
【０００７】
装置側の不具合としては、例えば、以下のものがある。即ち、誘電体を用いる真空処理装置では、外部との真空を保つ目的で誘電体と真空容器部材間にシール部材を使用する。一般的にこのシール部材には、フッ素ゴム系シール材、及びパーフルオロ系エラストマーシール材等が用いられるが材料の物性より最高使用温度は２００℃以下である。よって、誘電体の温度調整機能を有しない装置では処理を重ねる毎に誘電体の温度が上昇しシール材の最高使用温度以上に誘電体が昇温され、結果シール材が真空保持機能を果さなくなっていた。また、誘電体の温度調整機能を有さない装置では、長時間のアイドル状態後に使用する場合、誘電体及び誘電体保持部の内壁が処理ウェーハから発生する昇華物、及び反応生成物がガスから固体へ変化する温度以下であるため、ガス状態では排気されず誘電体、及び誘電体保持部内壁へデポジションを発生する。その結果、この累積デポジションが処理ウェーハへ再付着することによりチップ歩留まりへ大きく影響を及ぼしていた。
【０００８】
本発明は、これら従来技術の問題点を解決すべく、誘電体の受熱による影響を防止して高品位なプラズマ処理を被処理物に施すプラズマ処理装置及び方法を提供することを例示的な目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面としてのプラズマ処理装置は、被処理物を収納して真空又は減圧環境下で前記被処理物にプラズマ処理を施す真空容器と、マイクロ波を前記真空容器に透過すると共に前記真空容器の前記減圧又は真空環境を維持する誘電体と、前記マイクロ波を前記誘電体に案内するスロットを有する平板と、前記平板と前記誘導体との間に配置された冷却路を含み、前記誘電体の温度を調節するための温度調節機構を有し、前記冷却路が形成される前記平板と前記誘導体との間隔は２ｍｍ以下であり、前記誘電体又は当該誘電体近傍の温度を測定する温度検出器と当該温度検出器によって測定された温度に基づいて前記冷却路に供給される冷却媒体の流量を制御する制御部とを有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態としてのプラズマ処理装置１００について説明する。ここで、図１は、プラズマ処理装置１００の構造を示す概略断面図である。図２及び図３は、それぞれ、導波管２の接合部に設けられたマイクロ波に耐性のある隔壁シート４の平面図及び側面図である。図４は、マイクロ波供給器１４の透過平面図であり、点線は環状導波路１５を示し、角穴は導波管２の接合面を示している。図５は、矩形の開口部を有する金属平板１６の平面図である。本実施形態のプラズマ処理装置１００は、マイクロ波を利用して被処理物としての半導体基板２１に所定のプラズマ処理（エッチング、成膜処理、レジストアッシング、ドーピング、シンタリング、表面改質処理等）を行う。
【００１１】
プラズマ処理装置１００は、マイクロ波発振器１と、導波管２と、マイクロ波供給器１４と、金属平板１６と、誘電体１７と、ガス供給路１８とを有する。
【００１２】
マイクロ波発振器１は、例えば、調整されたマイクロ波を発振するマグネトロンからなり、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生する。マイクロ波は、その後、所定のモード（例えば、ＴＭモードなど）に変換されて導波管２を伝搬する。なお、図１では、発生したマイクロ波がマイクロ波発振器１へ戻る反射波を吸収するアイソレータや、負荷側とのマッチングをとるためのインピーダンス整合器、被処理物Ｗを図示しないロードロック室との間で受け渡すためのゲートバルブなどは省略されている。
【００１３】
導波管２は、マイクロ波をマイクロ波供給器１４に案内する機能を有する。導波管２には、後述する冷却媒体３３の排出機構が接続される。排出機構は、穴群３と、隔壁シート４と、密閉部材５と、排気ホース７とが設けられている。
【００１４】
穴群３は、隔壁シート４よりマイクロ波供給器１４側にあって導波管２の表面に設けられており、導波管２内のマイクロ波を漏洩させない程度の多数の細かい、例えば、φ１０ｍｍ以下、本実施形態ではφ３ｍｍの穴から構成されている。
【００１５】
隔壁シート４は、導波管２の接合部に設けられ、低誘電欠損材、例えば、厚み３ｍｍのＰＴＦＥシートから構成されている。図２に示すように、隔壁シート４は、導波管２の合わせ面において、電気導通性のあるパッキン２３と締結部品によって保持される。パッキン２３の内側の形状は管内波長を変化させないように形状を導波管２の断面に対して同形状にする必要がある。本実施形態においては、図２に示すように、パッキン２３の内側の形状は導波管２内の形状に適合している。但し、隔壁シート４を保持する必要があるので、保持部分は、マイクロ波伝播に悪影響しにくい数ｍｍ程度が望ましく、実施形態では、幅３ｍｍで外側に向かって飛び出し、長さ３ｍｍ程度の窪みを設けた該パッキン２３の窪みに隔壁シート４が保持されている。隔壁シート４により、誘電体１７を冷却して高温になった冷却媒体３３がマイクロ波発振器１や図示しないインピーダンス整合器に熱的に悪影響を与えることを防止することができる。
【００１６】
密閉部材５は、穴群３を密閉する。排気ホース７は、密閉部材５に配置され、排出口６を介して冷却媒体３３を排出する。
【００１７】
マイクロ波供給器１４は、その内部に形成されたプラズマ発生室１９にマイクロ波を供給し、ガス供給路１８を介して供給されるガスをプラズマ化して、プラズマ発生室１９に収納されて半導体基板保持手段２０によって保持された半導体基板２１をプラズマ処理する。プラズマ発生室１９は図示しない排気手段によって減圧又は真空環境に維持される。
【００１８】
マイクロ波供給器１４は、マイクロ波をプラズマ発生室１９に供給するために、矩形の開口部１４ａを介して接続される環状導波路１５と、金属平板１６と、誘電体１７を有する。また、プラズマ処理装置１００は、誘電体１７を冷却するための冷却機構を有する。
【００１９】
金属平板１６は、図５に示すように、マイクロ波を誘電体１７に案内するための矩形の開口部又はスロット２４を有し、例えば、アルミニウム、金、銀、銅などから構成される。金属平板１６は、誘電体１７が遊離してガスに不純物として混入することを防止したり、プラズマの分布を均一化したりする機能を有する。また、後述するように、平板１６の中央には冷却媒体３３を導入するための穴１６ａが設けられ、外周部にはマイクロ波に影響を及ぼさない形状を有し、冷却媒体３３を排出する複数の穴１６ｂが設けられ、マイクロ波供給器１４より導入された冷却媒体３３を誘電体１７上面まで導入する。
【００２０】
誘電体１７は、マイクロ波をプラズマ発生室１９に透過すると共にプラズマ発生室１９の減圧又は真空環境を維持する。誘電体１７は、例えば、アルミナセラミックス、アルミナイトライド、石英などから構成される。
【００２１】
誘電体１７の冷却機構は、図１に示すように、開閉バルブ８と、冷却媒体導入路１０と、冷却媒体路１１と、温度検出部１２と、制御部２２と、配管３９とを有する。冷却媒体導入路１０は、環状導波路１５を有するマイクロ波供給器１４の中央に継手９を介して設けられ、冷却媒体３３を冷却媒体路１１に導入する。また、図５に示すように、平板１６の中央にも冷却媒体３３を導入するための穴が設けられる。
【００２２】
本実施形態では、平板１６と誘電体１７の間隔、即ち、冷却媒体路１１の厚さは２ｍｍ以下であり、冷却媒体３３は冷却媒体路１１の空間を放射状に広がり、誘電体１７の熱を冷却し、平板１６の開口部、及び外周の穴から上部の環状導波路１５へと流れ込み、環状導波路１５を経由して導波管２へと流入する。この結果、冷却媒体３３は、平板１６も冷却し、スロット２４の熱変形を防止する。
【００２３】
導波管２に流れ込んだ冷却媒体３３は、隔壁シート４によりそれ以上導波管２のマイクロ波発振器１側に流入することを拒まれ、φ３ｍｍの穴群３を通して該導波管２の外部に排出される。排出された冷却媒体３３は、密閉部材５を介してホース７を通して排出口６からプラズマ処理装置１００外に排出される。この時、冷却媒体３３は誘電体１７で熱交換されているので高温になっており、高温媒体として排気処理するのが好ましい。
【００２４】
誘電体１７の温度調整機構は、開閉バルブ８と、温度検出器１２と、制御部２２と、図示しないメモリを含む。温度調節器１２は、プラズマ発生室１９の誘電体１７近傍に設けられ、誘電体１７近傍の温度を表す検出信号を制御部２２に供給する。制御部２２は、各部の動作を制御するが、本実施形態では特に、図示しないメモリに格納された温度制御方法に基づいてバルブ８の開閉及び開口量を制御する。この場合制御部の設定温度については、処理時に発生する昇華物、及び反応生成物のデポジションを防ぐ温度以上、かつ処理特性を阻害する誘電体温度の昇温を防止する温度以下の範囲に設定するのが好ましい。
【００２５】
図示しないメモリに格納される温度制御方法は、例えば、温度検出器１２が所定の温度を検出したかどうかを判断し、温度検出部１２が所定の温度を検出したと判断した場合には、マイクロ波供給器１４に接続された冷却媒体供給用の配管３９上のバルブ８の開閉を制御するフローから構成される。より具体的には、制御部２２は、温度検出器１２からの検出信号が予め設定した温度に対して高いか低いかを判断し、高いと判断した場合には、制御部２２は、バルブ８を開閉制御する図示しないバルブ開閉制御部にバルブ８の開閉及び開口量を調節させる信号を送信する。この結果、冷却媒体３３の流量が調節される。バルブ開閉制御部と制御部２２は一体であってもよい。
【００２６】
本実施形態の温度調節機構によれば、誘電体１７が規定の温度を超えた時だけ冷却媒体３３を冷却媒体路１１に送り込むことができるので誘電体１７の温度を一定に維持して誘電体１７の熱変形などを防止することができる。なお、制御部２２は、ホース７から排出される冷却媒体３３の流量を調節することもできる。この結果、制御部２２は、冷却媒体３３が冷却媒体路１１に流入する量及び流出する量の両方を制御することができる。
【００２７】
なお、冷却媒体３３は、気体、液体又は低誘電欠損材を問わず、例えば、空気、窒素、アルゴン等の不活性ガス、フロリナート、ガルデン、ＨＦＥ等のフッ素含有溶媒を含む。
【００２８】
ガス供給路１８には、反応ガス（例えば、ＮＨ３やＮＯ）や放電ガス（例えば、ＸｅやＡｒ）が供給される。ガス供給路８には、例えば、図示しないガス供給源、バルブ、マスフローコントローラなどが接続される。
【００２９】
以下、図６乃至図８を参照して、本発明の別の実施形態のプラズマ処理装置１００Ａについて説明する。ここで、図６は、プラズマ処理装置１００Ａの概略断面である。図７は、マイクロ波供給器３４の平面図であり、同図に示すように、マイクロ波供給器３４は、冷却水路３０と入り口側及び出口側の継手３１を有する。図８は、誘電体１７上の熱伝導媒体シート２９と金属平板１６の開口部の位置を示す平面図である。なお、プラズマ処理装置１００Ａにおいて、プラズマ処理装置１００と同一の部材は同一の参照番号を付して重複説明は省略する。
【００３０】
本実施形態のプラズマ処理装置１００は、冷却媒体路１１の空間に熱伝導媒体シート２９を配置している。シート２９は耐熱性であり、熱伝導率の高い素材、例えば、シリコーンパウダーやシリコーンオイルから構成されている。また、図８に示すように、シート２９は平板１６の開口部２４を閉口しないように誘電体１７の外側周囲に配置される。
【００３１】
冷却媒体導入路１０を通り抜けた冷却媒体３３は、誘電体１７の中央から外側に向かって流れるため、誘電体１７の中央と外側では冷却効率に差が生じる場合がある。プラズマ処理時間に対して誘電体１７の蓄熱の差は大きく比例する。
【００３２】
本実施形態では、誘電体１７の外側に熱伝達率の良いシート２９を設けることで誘電体１７の外側の熱を平板１６に伝達し、冷却媒体３３による熱交換効率を向上している。また、マイクロ波供給器３４に熱を逃がしている。
【００３３】
マイクロ波供給器３４は、図７に示すように、内部に周囲を取り囲むように冷却水路３０を形成している。冷却水路３０は、継手３１を介して配管２８に接続されており、マイクロ波供給器３４内において冷却水の循環を行っている。熱伝導媒体シート２９から平板１６を介して伝わってきた誘電体１７外側の熱は、冷却水路３０にて排熱される。そのため冷却水路３０は平板１６近傍に設けられることが好ましい。
【００３４】
誘電体１７の近傍の温度検出器１２によって検出された温度情報は制御部２２に送られ、予め設定された温度によって、配管２８上に設けられたバルブ３２の開閉制御を行う。また、冷却媒体配管３９上のバルブ８に対しても同様に開閉制御を行う。これにより、本実施形態は、プラズマ処理時間が長くなっても誘電体１７の中央と外側の温度差を少なくした状態で一定に保つことができる。
【００３５】
次に、プラズマ処理装置１００及び１００Ａの動作について説明する。まず図示しない搬送アームが図示しないロードロック室から半導体基板２０を図示しないゲートバルブを介してプラズマ発生室１９の半導体基板保持手段２１に導入する。この状態では、例えば、図示しないロードロック室とプラズマ発生室１９とは真空又は減圧環境に維持されている。次いで、図示しないゲートバルブが閉口されてプラズマ発生室１９は密閉される。必要があれば、保持手段２１の高さの調節がなされてもよい。次いで、ガス供給路１８の図示しないバルブが開口され、所定のガスがプラズマ発生室１９に導入される。
【００３６】
次に、マイクロ波発振器１からマイクロ波を導波管２を介してマイクロ波供給器１４及び３４に導入する。マイクロ波供給器１４及び３４に導入されたマイクロ波はプラズマ発生室１９に導入されたガスをプラズマ化し、半導体基板２０をプラズマ処理する。この結果、半導体基板２０には予め設定された量の処理（例えば、所定の膜圧の成膜処理）が施される。
【００３７】
プラズマ処理中に誘電体１７の温度が所定の温度に到達したことを温度検出器１２が検出すると、制御部２２はバルブ８及び３２を開口して冷却媒体３３及び冷却水を導入し、誘電体１７及び平板１２を冷却する。この結果、誘電体１７及び平板１２が熱によって特性が劣化することを防止することができる。
【００３８】
その後、半導体基板２０は上述したのと逆の手順により図示しないゲートバルブを介してプラズマ発生室１９からロードロック室に導出される。プラズマ発生室１９から導出された半導体基板２０は、必要があれば、次段のイオン注入装置などに搬送される。
【００３９】
このように、本実施形態の誘電体１７の冷却手段によれば、誘電体１７のプラズマからの受熱による温度上昇での処理特性の変動を緩和することができ、半導体基板２０へのエッチング処理、成膜処理、レジスト除去処理等に使用されるプラズマ処理装置１００、１００Ａとしての処理特性の向上が可能である。
【００４０】
本出願は更に以下の事項を開示する。
【００４１】
（実施態様１） 被処理物を収納して真空又は減圧環境下で前記被処理物にプラズマ処理を施す真空容器と、
マイクロ波を前記真空容器に透過すると共に前記真空容器の前記減圧又は真空環境を維持する誘電体と、
前記マイクロ波を前記誘電体に案内するスロットを有する平板と、
前記平板と前記誘導体との間に配置された冷却路を含み、前記誘電体の温度を調節するための温度調節機構を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
【００４２】
（実施態様２） 前記冷却路が形成される前記平板と前記誘導体との間隔は２ｍｍ以下であることを特徴とする実施態様１記載のプラズマ処理装置。
【００４３】
（実施形態３） 前記冷却路には、冷却媒体が供給されることを特徴とする実施態様１記載のプラズマ処理装置。
【００４４】
（実施態様４） 前記冷却媒体は、空気、窒素、不活性ガス、フロリナート、ガルデン、フッ素含有溶媒のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする実施態様３記載のプラズマ処理装置。
【００４５】
（実施態様５） 前記冷却媒体は、気体、液体又は低誘電欠損材から構成されることを特徴とする実施態様３記載のプラズマ処理装置。
【００４６】
（実施態様６） 前記冷却路には、冷却媒体が排出可能に供給されることを特徴とする実施態様１記載のプラズマ処理装置。
【００４７】
（実施態様７） 前記誘電体又は当該誘電体近傍の温度を測定する温度検出器と、
当該温度検出器の温度に基づいて前記冷却路に供給される冷却媒体の流量を制御する制御部とを有することを特徴とする実施態様１記載のプラズマ処理装置。
【００４８】
（実施態様８） 前記冷却路には熱伝導媒体が配置されることを特徴とする実施態様１又は３記載のプラズマ処理装置。
【００４９】
（実施態様９） 前記熱伝導媒体は、前記誘電体の周囲に配置されることを特徴とする実施態様８記載のプラズマ処理装置。
【００５０】
（実施態様１０） 前記熱伝導媒体は、シリコーンパウダー又はシリコーンオイルを含むことを特徴とする実施態様８記載のプラズマ処理装置。
【００５１】
（実施態様１１） 前記熱伝導媒体は、誘電欠損材であることを特徴とする実施態様８記載のプラズマ処理装置。
【００５２】
（実施態様１２） 前記平板は、アルミニウム、金、銀及び銅の少なくとも一つを含む材料から構成されていることを特徴とする実施態様１記載のプラズマ処理装置。
【００５３】
（実施態様１３） 前記誘電体は、アルミナセラミックス、アルミナイトライド及び石英の少なくとも一つを含む材料から特徴されていることを特徴とする実施態様１記載のプラズマ処理装置。
【００５４】
（実施態様１４） 前記冷却媒体が透過することを許容すると共に前記マイクロ波が透過することを防止する多数の孔を所定の部位に有し、前記マイクロ波を前記平板まで案内する導波管と、
前記導波管の前記所定の部位と前記マイクロ波を供給するマイクロ波供給源との間であって前記導波管に設けられ、前記冷却媒体が前記導波管を前記マイクロ波供給源に向かって移動することを防止する隔壁とを更に有することを特徴とする実施態様３記載のプラズマ処理装置。
【００５５】
（実施態様１５） 前記隔壁は、誘電欠損材から構成されていることを特徴とする実施態様３記載のプラズマ処理装置。
【００５６】
（実施態様１６） 被処理物を真空容器に収納して真空又は減圧環境下で前記被処理物にプラズマ処理を施すプラズマ処理方法であって、
マイクロ波を前記真空容器に透過すると共に前記真空容器の前記減圧又は真空環境を維持する誘電体の近傍の温度を検出するステップと、
前記検出ステップの検出結果に基づいて、前記マイクロ波を前記誘電体に案内するスロットを有する平板と前記誘導体との間に配置された冷却路の冷却媒体の流量を制御するステップとを有することを特徴とするプラズマ処理方法。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、誘電体の受熱による影響を防止して高品位なプラズマ処理を被処理物に施すプラズマ処理装置及び方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態のプラズマ処理装置の構造を示す概略断面図である。
【図２】 図１に示すプラズマ装置に設けられた導波管の接合部に設けられた隔壁シートの平面図である。
【図３】 図２に示す隔壁シート付近の側面図である。
【図４】 図１に示すプラズマ装置に設けられたマイクロ波供給器の透過平面図である。
【図５】 図１に示すプラズマ装置に設けられた金属平板の平面図である。
【図６】 本発明の別の実施形態のプラズマ処理装置の構造を示す概略断面図である。
【図７】 図６に示すプラズマ装置に設けられたマイクロ波供給器の透過平面図である。
【図８】 図６に示すプラズマ装置に設けられた熱伝導媒体シートの平面図である。
【符号の説明】
１ マイクロ波発振器
２ 導波管
３ 穴群
４ 隔壁シート
５ 密閉部材
６ 冷却媒体排出口
７ 排気ホース
８ バルブ
１０ 冷却媒体導入路
１１ 冷却媒体路
１２ 温度検出器
１４、３４ マイクロ波供給器
１５ 環状導波路
１６ 金属平板
１７ 誘電体
１９ プラズマ発生室
２１ 半導体基板
２２ 制御部
２９ 熱伝導媒体シート
３０ 冷却水路
３３ 冷却媒体
１００、１００Ａ プラズマ処理装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波を用いて発生させたプラズマによるプラズマ処理に係り、特に、マイクロ波をプラズマ発生室に透過すると共にプラズマ発生室の減圧又は真空環境を維持する誘電体の冷却に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子の製造においては、シリコン等の半導体単結晶基板（以下、基板という）上に素子を形成するため、塗布装置にて基板表面に感光性樹脂を塗布し、露光装置にて予め用意されたマスク（レチクル）のパターンを露光転写し、現像装置にて現像処理を行い、目的とする感光性樹脂の転写パターンを得る。この転写パターンをマスクとして、その後のエッチング、拡散、成膜工程等にて基板等に目的とする処理を行い、素子の形成を行う。
【０００３】
半導体処理工程において、プラズマ処理装置は不可欠なものであり同時に生産性向上のため高い処理速度と低ダメージが要求される。要求される高い処理速度と低ダメージを実現する手段として近年、金属平板に加工されたスロットより誘電体にマイクロ波を導入し、真空側の誘電体表面に高密度プラズマを生成させる方法が注目されている。
【０００４】
従来のプラズマ処理装置は、典型的に、マイクロ波発生源から供給されるマイクロ波を、スロットを有する金属平板及び誘電体を介して、被処理物としての半導体基板を収納するプラズマ発生室に供給する。プラズマ発生室は、減圧又は真空環境に維持され、反応ガスが供給される。反応ガスは、マイクロ波によってプラズマ化され、活性の強いラジカルとイオンになり、半導体基板と反応してプラズマ処理を施す。誘電体は、マイクロ波をプラズマ発生室に透過すると共にプラズマ発生室の減圧又は真空環境を維持する機能を有する。金属平板は、スロットを通じてマイクロ波を誘電体に導入し、誘電体が遊離してガスに不純物として混入することを防止したり、プラズマの分布を均一化したりする機能を有する。このようなプラズマ処理方法は、真空側の誘電体表面にマイクロ波励起の高密度プラズマを生成することができ、大面積で且つ高密度のプラズマ生成手法として大変有望である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のプラズマ処理方法は、プラズマ生成時に誘電体が受熱により高温となり誘電体の温度上昇、及び装置アイドル直後の誘電体の温度低下が原因の下記処理特性の変動、及び装置不具合がおこる可能性があった。
【０００６】
処理特性の不具合としては、例えば、以下のものがある。即ち、高濃度イオン注入後のフォトレジストは、表面が変質し硬化層が形成されている。このためウェーハがリソグラフィ工程後のレジストベーク温度以上に加熱されるとレジストがはじけ飛ぶ現象（「ポッピング」ともいう。）が発生する。加熱によりはじけ飛んだレジストは、その後、オーバーアッシングを行ってもウェーハ上に残渣が残りチップ歩留まりへ大きく影響を及ぼす。そのため、高濃度イオン注入後のアッシングは、ウェーハ温度をリソグラフィ工程後のレジストベーク温度以下にて処理を行う必要がある。よって、誘電体の温度調整機能を有しない装置での処理では、以上の工程処理を重ねる毎に誘電体の温度が上がり、結果誘電体からの輻射熱により処理ウェーハがリソ工程後のレジストベーク温度以上に達しレジストがはじけ飛ぶ現象（ポッピング）が発生するという問題を引き起こす。
【０００７】
装置側の不具合としては、例えば、以下のものがある。即ち、誘電体を用いる真空処理装置では、外部との真空を保つ目的で誘電体と真空容器部材間にシール部材を使用する。一般的にこのシール部材には、フッ素ゴム系シール材、及びパーフルオロ系エラストマーシール材等が用いられるが材料の物性より最高使用温度は２００℃以下である。よって、誘電体の温度調整機能を有しない装置では処理を重ねる毎に誘電体の温度が上昇しシール材の最高使用温度以上に誘電体が昇温され、結果シール材が真空保持機能を果さなくなっていた。また、誘電体の温度調整機能を有さない装置では、長時間のアイドル状態後に使用する場合、誘電体及び誘電体保持部の内壁が処理ウェーハから発生する昇華物、及び反応生成物がガスから固体へ変化する温度以下であるため、ガス状態では排気されず誘電体、及び誘電体保持部内壁へデポジションを発生する。その結果、この累積デポジションが処理ウェーハへ再付着することによりチップ歩留まりへ大きく影響を及ぼしていた。
【０００８】
本発明は、これら従来技術の問題点を解決すべく、誘電体の受熱による影響を防止して高品位なプラズマ処理を被処理物に施すプラズマ処理装置及び方法を提供することを例示的な目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面としてのプラズマ処理装置は、被処理物を収納して真空又は減圧環境下で前記被処理物にプラズマ処理を施す真空容器と、マイクロ波を前記真空容器に透過すると共に前記真空容器の前記減圧又は真空環境を維持する誘電体と、前記マイクロ波を前記誘電体に案内するスロットを有する平板と、前記平板と前記誘導体との間に配置された冷却路を含み、前記誘電体の温度を調節するための温度調節機構を有し、前記冷却路が形成される前記平板と前記誘導体との間隔は２ｍｍ以下であり、前記誘電体又は当該誘電体近傍の温度を測定する温度検出器と当該温度検出器によって測定された温度に基づいて前記冷却路に供給される冷却媒体の流量を制御する制御部とを有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態としてのプラズマ処理装置１００について説明する。ここで、図１は、プラズマ処理装置１００の構造を示す概略断面図である。図２及び図３は、それぞれ、導波管２の接合部に設けられたマイクロ波に耐性のある隔壁シート４の平面図及び側面図である。図４は、マイクロ波供給器１４の透過平面図であり、点線は環状導波路１５を示し、角穴は導波管２の接合面を示している。図５は、矩形の開口部を有する金属平板１６の平面図である。本実施形態のプラズマ処理装置１００は、マイクロ波を利用して被処理物としての半導体基板２１に所定のプラズマ処理（エッチング、成膜処理、レジストアッシング、ドーピング、シンタリング、表面改質処理等）を行う。
【００１１】
プラズマ処理装置１００は、マイクロ波発振器１と、導波管２と、マイクロ波供給器１４と、金属平板１６と、誘電体１７と、ガス供給路１８とを有する。
【００１２】
マイクロ波発振器１は、例えば、調整されたマイクロ波を発振するマグネトロンからなり、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生する。マイクロ波は、その後、所定のモード（例えば、ＴＭモードなど）に変換されて導波管２を伝搬する。なお、図１では、発生したマイクロ波がマイクロ波発振器１へ戻る反射波を吸収するアイソレータや、負荷側とのマッチングをとるためのインピーダンス整合器、被処理物Ｗを図示しないロードロック室との間で受け渡すためのゲートバルブなどは省略されている。
【００１３】
導波管２は、マイクロ波をマイクロ波供給器１４に案内する機能を有する。導波管２には、後述する冷却媒体３３の排出機構が接続される。排出機構は、穴群３と、隔壁シート４と、密閉部材５と、排気ホース７とが設けられている。
【００１４】
穴群３は、隔壁シート４よりマイクロ波供給器１４側にあって導波管２の表面に設けられており、導波管２内のマイクロ波を漏洩させない程度の多数の細かい、例えば、φ１０ｍｍ以下、本実施形態ではφ３ｍｍの穴から構成されている。
【００１５】
隔壁シート４は、導波管２の接合部に設けられ、低誘電欠損材、例えば、厚み３ｍｍのＰＴＦＥシートから構成されている。図２に示すように、隔壁シート４は、導波管２の合わせ面において、電気導通性のあるパッキン２３と締結部品によって保持される。パッキン２３の内側の形状は管内波長を変化させないように形状を導波管２の断面に対して同形状にする必要がある。本実施形態においては、図２に示すように、パッキン２３の内側の形状は導波管２内の形状に適合している。但し、隔壁シート４を保持する必要があるので、保持部分は、マイクロ波伝播に悪影響しにくい数ｍｍ程度が望ましく、実施形態では、幅３ｍｍで外側に向かって飛び出し、長さ３ｍｍ程度の窪みを設けた該パッキン２３の窪みに隔壁シート４が保持されている。隔壁シート４により、誘電体１７を冷却して高温になった冷却媒体３３がマイクロ波発振器１や図示しないインピーダンス整合器に熱的に悪影響を与えることを防止することができる。
【００１６】
密閉部材５は、穴群３を密閉する。排気ホース７は、密閉部材５に配置され、排出口６を介して冷却媒体３３を排出する。
【００１７】
マイクロ波供給器１４は、その内部に形成されたプラズマ発生室１９にマイクロ波を供給し、ガス供給路１８を介して供給されるガスをプラズマ化して、プラズマ発生室１９に収納されて半導体基板保持手段２０によって保持された半導体基板２１をプラズマ処理する。プラズマ発生室１９は図示しない排気手段によって減圧又は真空環境に維持される。
【００１８】
マイクロ波供給器１４は、マイクロ波をプラズマ発生室１９に供給するために、矩形の開口部１４ａを介して接続される環状導波路１５と、金属平板１６と、誘電体１７を有する。また、プラズマ処理装置１００は、誘電体１７を冷却するための冷却機構を有する。
【００１９】
金属平板１６は、図５に示すように、マイクロ波を誘電体１７に案内するための矩形の開口部又はスロット２４を有し、例えば、アルミニウム、金、銀、銅などから構成される。金属平板１６は、誘電体１７が遊離してガスに不純物として混入することを防止したり、プラズマの分布を均一化したりする機能を有する。また、後述するように、平板１６の中央には冷却媒体３３を導入するための穴１６ａが設けられ、外周部にはマイクロ波に影響を及ぼさない形状を有し、冷却媒体３３を排出する複数の穴１６ｂが設けられ、マイクロ波供給器１４より導入された冷却媒体３３を誘電体１７上面まで導入する。
【００２０】
誘電体１７は、マイクロ波をプラズマ発生室１９に透過すると共にプラズマ発生室１９の減圧又は真空環境を維持する。誘電体１７は、例えば、アルミナセラミックス、アルミナイトライド、石英などから構成される。
【００２１】
誘電体１７の冷却機構は、図１に示すように、開閉バルブ８と、冷却媒体導入路１０と、冷却媒体路１１と、温度検出部１２と、制御部２２と、配管３９とを有する。冷却媒体導入路１０は、環状導波路１５を有するマイクロ波供給器１４の中央に継手９を介して設けられ、冷却媒体３３を冷却媒体路１１に導入する。また、図５に示すように、平板１６の中央にも冷却媒体３３を導入するための穴が設けられる。
【００２２】
本実施形態では、平板１６と誘電体１７の間隔、即ち、冷却媒体路１１の厚さは２ｍｍ以下であり、冷却媒体３３は冷却媒体路１１の空間を放射状に広がり、誘電体１７の熱を冷却し、平板１６の開口部、及び外周の穴から上部の環状導波路１５へと流れ込み、環状導波路１５を経由して導波管２へと流入する。この結果、冷却媒体３３は、平板１６も冷却し、スロット２４の熱変形を防止する。
【００２３】
導波管２に流れ込んだ冷却媒体３３は、隔壁シート４によりそれ以上導波管２のマイクロ波発振器１側に流入することを拒まれ、φ３ｍｍの穴群３を通して該導波管２の外部に排出される。排出された冷却媒体３３は、密閉部材５を介してホース７を通して排出口６からプラズマ処理装置１００外に排出される。この時、冷却媒体３３は誘電体１７で熱交換されているので高温になっており、高温媒体として排気処理するのが好ましい。
【００２４】
誘電体１７の温度調整機構は、開閉バルブ８と、温度検出器１２と、制御部２２と、図示しないメモリを含む。温度調節器１２は、プラズマ発生室１９の誘電体１７近傍に設けられ、誘電体１７近傍の温度を表す検出信号を制御部２２に供給する。制御部２２は、各部の動作を制御するが、本実施形態では特に、図示しないメモリに格納された温度制御方法に基づいてバルブ８の開閉及び開口量を制御する。この場合制御部の設定温度については、処理時に発生する昇華物、及び反応生成物のデポジションを防ぐ温度以上、かつ処理特性を阻害する誘電体温度の昇温を防止する温度以下の範囲に設定するのが好ましい。
【００２５】
図示しないメモリに格納される温度制御方法は、例えば、温度検出器１２が所定の温度を検出したかどうかを判断し、温度検出部１２が所定の温度を検出したと判断した場合には、マイクロ波供給器１４に接続された冷却媒体供給用の配管３９上のバルブ８の開閉を制御するフローから構成される。より具体的には、制御部２２は、温度検出器１２からの検出信号が予め設定した温度に対して高いか低いかを判断し、高いと判断した場合には、制御部２２は、バルブ８を開閉制御する図示しないバルブ開閉制御部にバルブ８の開閉及び開口量を調節させる信号を送信する。この結果、冷却媒体３３の流量が調節される。バルブ開閉制御部と制御部２２は一体であってもよい。
【００２６】
本実施形態の温度調節機構によれば、誘電体１７が規定の温度を超えた時だけ冷却媒体３３を冷却媒体路１１に送り込むことができるので誘電体１７の温度を一定に維持して誘電体１７の熱変形などを防止することができる。なお、制御部２２は、ホース７から排出される冷却媒体３３の流量を調節することもできる。この結果、制御部２２は、冷却媒体３３が冷却媒体路１１に流入する量及び流出する量の両方を制御することができる。
【００２７】
なお、冷却媒体３３は、気体、液体又は低誘電欠損材を問わず、例えば、空気、窒素、アルゴン等の不活性ガス、フロリナート、ガルデン、ＨＦＥ等のフッ素含有溶媒を含む。
【００２８】
ガス供給路１８には、反応ガス（例えば、ＮＨ３やＮＯ）や放電ガス（例えば、ＸｅやＡｒ）が供給される。ガス供給路８には、例えば、図示しないガス供給源、バルブ、マスフローコントローラなどが接続される。
【００２９】
以下、図６乃至図８を参照して、本発明の別の実施形態のプラズマ処理装置１００Ａについて説明する。ここで、図６は、プラズマ処理装置１００Ａの概略断面である。図７は、マイクロ波供給器３４の平面図であり、同図に示すように、マイクロ波供給器３４は、冷却水路３０と入り口側及び出口側の継手３１を有する。図８は、誘電体１７上の熱伝導媒体シート２９と金属平板１６の開口部の位置を示す平面図である。なお、プラズマ処理装置１００Ａにおいて、プラズマ処理装置１００と同一の部材は同一の参照番号を付して重複説明は省略する。
【００３０】
本実施形態のプラズマ処理装置１００は、冷却媒体路１１の空間に熱伝導媒体シート２９を配置している。シート２９は耐熱性であり、熱伝導率の高い素材、例えば、シリコーンパウダーやシリコーンオイルから構成されている。また、図８に示すように、シート２９は平板１６の開口部２４を閉口しないように誘電体１７の外側周囲に配置される。
【００３１】
冷却媒体導入路１０を通り抜けた冷却媒体３３は、誘電体１７の中央から外側に向かって流れるため、誘電体１７の中央と外側では冷却効率に差が生じる場合がある。プラズマ処理時間に対して誘電体１７の蓄熱の差は大きく比例する。
【００３２】
本実施形態では、誘電体１７の外側に熱伝達率の良いシート２９を設けることで誘電体１７の外側の熱を平板１６に伝達し、冷却媒体３３による熱交換効率を向上している。また、マイクロ波供給器３４に熱を逃がしている。
【００３３】
マイクロ波供給器３４は、図７に示すように、内部に周囲を取り囲むように冷却水路３０を形成している。冷却水路３０は、継手３１を介して配管２８に接続されており、マイクロ波供給器３４内において冷却水の循環を行っている。熱伝導媒体シート２９から平板１６を介して伝わってきた誘電体１７外側の熱は、冷却水路３０にて排熱される。そのため冷却水路３０は平板１６近傍に設けられることが好ましい。
【００３４】
誘電体１７の近傍の温度検出器１２によって検出された温度情報は制御部２２に送られ、予め設定された温度によって、配管２８上に設けられたバルブ３２の開閉制御を行う。また、冷却媒体配管３９上のバルブ８に対しても同様に開閉制御を行う。これにより、本実施形態は、プラズマ処理時間が長くなっても誘電体１７の中央と外側の温度差を少なくした状態で一定に保つことができる。
【００３５】
次に、プラズマ処理装置１００及び１００Ａの動作について説明する。まず図示しない搬送アームが図示しないロードロック室から半導体基板２０を図示しないゲートバルブを介してプラズマ発生室１９の半導体基板保持手段２１に導入する。この状態では、例えば、図示しないロードロック室とプラズマ発生室１９とは真空又は減圧環境に維持されている。次いで、図示しないゲートバルブが閉口されてプラズマ発生室１９は密閉される。必要があれば、保持手段２１の高さの調節がなされてもよい。次いで、ガス供給路１８の図示しないバルブが開口され、所定のガスがプラズマ発生室１９に導入される。
【００３６】
次に、マイクロ波発振器１からマイクロ波を導波管２を介してマイクロ波供給器１４及び３４に導入する。マイクロ波供給器１４及び３４に導入されたマイクロ波はプラズマ発生室１９に導入されたガスをプラズマ化し、半導体基板２０をプラズマ処理する。この結果、半導体基板２０には予め設定された量の処理（例えば、所定の膜圧の成膜処理）が施される。
【００３７】
プラズマ処理中に誘電体１７の温度が所定の温度に到達したことを温度検出器１２が検出すると、制御部２２はバルブ８及び３２を開口して冷却媒体３３及び冷却水を導入し、誘電体１７及び平板１２を冷却する。この結果、誘電体１７及び平板１２が熱によって特性が劣化することを防止することができる。
【００３８】
その後、半導体基板２０は上述したのと逆の手順により図示しないゲートバルブを介してプラズマ発生室１９からロードロック室に導出される。プラズマ発生室１９から導出された半導体基板２０は、必要があれば、次段のイオン注入装置などに搬送される。
【００３９】
このように、本実施形態の誘電体１７の冷却手段によれば、誘電体１７のプラズマからの受熱による温度上昇での処理特性の変動を緩和することができ、半導体基板２０へのエッチング処理、成膜処理、レジスト除去処理等に使用されるプラズマ処理装置１００、１００Ａとしての処理特性の向上が可能である。
【００４０】
本出願は更に以下の事項を開示する。
【００４１】
（実施態様１） 被処理物を収納して真空又は減圧環境下で前記被処理物にプラズマ処理を施す真空容器と、
マイクロ波を前記真空容器に透過すると共に前記真空容器の前記減圧又は真空環境を維持する誘電体と、
前記マイクロ波を前記誘電体に案内するスロットを有する平板と、
前記平板と前記誘導体との間に配置された冷却路を含み、前記誘電体の温度を調節するための温度調節機構を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
【００４２】
（実施態様２） 前記冷却路が形成される前記平板と前記誘導体との間隔は２ｍｍ以下であることを特徴とする実施態様１記載のプラズマ処理装置。
【００４３】
（実施形態３） 前記冷却路には、冷却媒体が供給されることを特徴とする実施態様１記載のプラズマ処理装置。
【００４４】
（実施態様４） 前記冷却媒体は、空気、窒素、不活性ガス、フロリナート、ガルデン、フッ素含有溶媒のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする実施態様３記載のプラズマ処理装置。
【００４５】
（実施態様５） 前記冷却媒体は、気体、液体又は低誘電欠損材から構成されることを特徴とする実施態様３記載のプラズマ処理装置。
【００４６】
（実施態様６） 前記冷却路には、冷却媒体が排出可能に供給されることを特徴とする実施態様１記載のプラズマ処理装置。
【００４７】
（実施態様７） 前記誘電体又は当該誘電体近傍の温度を測定する温度検出器と、
当該温度検出器の温度に基づいて前記冷却路に供給される冷却媒体の流量を制御する制御部とを有することを特徴とする実施態様１記載のプラズマ処理装置。
【００４８】
（実施態様８） 前記冷却路には熱伝導媒体が配置されることを特徴とする実施態様１又は３記載のプラズマ処理装置。
【００４９】
（実施態様９） 前記熱伝導媒体は、前記誘電体の周囲に配置されることを特徴とする実施態様８記載のプラズマ処理装置。
【００５０】
（実施態様１０） 前記熱伝導媒体は、シリコーンパウダー又はシリコーンオイルを含むことを特徴とする実施態様８記載のプラズマ処理装置。
【００５１】
（実施態様１１） 前記熱伝導媒体は、誘電欠損材であることを特徴とする実施態様８記載のプラズマ処理装置。
【００５２】
（実施態様１２） 前記平板は、アルミニウム、金、銀及び銅の少なくとも一つを含む材料から構成されていることを特徴とする実施態様１記載のプラズマ処理装置。
【００５３】
（実施態様１３） 前記誘電体は、アルミナセラミックス、アルミナイトライド及び石英の少なくとも一つを含む材料から特徴されていることを特徴とする実施態様１記載のプラズマ処理装置。
【００５４】
（実施態様１４） 前記冷却媒体が透過することを許容すると共に前記マイクロ波が透過することを防止する多数の孔を所定の部位に有し、前記マイクロ波を前記平板まで案内する導波管と、
前記導波管の前記所定の部位と前記マイクロ波を供給するマイクロ波供給源との間であって前記導波管に設けられ、前記冷却媒体が前記導波管を前記マイクロ波供給源に向かって移動することを防止する隔壁とを更に有することを特徴とする実施態様３記載のプラズマ処理装置。
【００５５】
（実施態様１５） 前記隔壁は、誘電欠損材から構成されていることを特徴とする実施態様３記載のプラズマ処理装置。
【００５６】
（実施態様１６） 被処理物を真空容器に収納して真空又は減圧環境下で前記被処理物にプラズマ処理を施すプラズマ処理方法であって、
マイクロ波を前記真空容器に透過すると共に前記真空容器の前記減圧又は真空環境を維持する誘電体の近傍の温度を検出するステップと、
前記検出ステップの検出結果に基づいて、前記マイクロ波を前記誘電体に案内するスロットを有する平板と前記誘導体との間に配置された冷却路の冷却媒体の流量を制御するステップとを有することを特徴とするプラズマ処理方法。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、誘電体の受熱による影響を防止して高品位なプラズマ処理を被処理物に施すプラズマ処理装置及び方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態のプラズマ処理装置の構造を示す概略断面図である。
【図２】 図１に示すプラズマ装置に設けられた導波管の接合部に設けられた隔壁シートの平面図である。
【図３】 図２に示す隔壁シート付近の側面図である。
【図４】 図１に示すプラズマ装置に設けられたマイクロ波供給器の透過平面図である。
【図５】 図１に示すプラズマ装置に設けられた金属平板の平面図である。
【図６】 本発明の別の実施形態のプラズマ処理装置の構造を示す概略断面図である。
【図７】 図６に示すプラズマ装置に設けられたマイクロ波供給器の透過平面図である。
【図８】 図６に示すプラズマ装置に設けられた熱伝導媒体シートの平面図である。
【符号の説明】
１ マイクロ波発振器
２ 導波管
３ 穴群
４ 隔壁シート
５ 密閉部材
６ 冷却媒体排出口
７ 排気ホース
８ バルブ
１０ 冷却媒体導入路
１１ 冷却媒体路
１２ 温度検出器
１４、３４ マイクロ波供給器
１５ 環状導波路
１６ 金属平板
１７ 誘電体
１９ プラズマ発生室
２１ 半導体基板
２２ 制御部
２９ 熱伝導媒体シート
３０ 冷却水路
３３ 冷却媒体
１００、１００Ａ プラズマ処理装置
Claims (13)
- 被処理物を収納して真空又は減圧環境下で前記被処理物にプラズマ処理を施す真空容器と、
マイクロ波を前記真空容器に透過すると共に前記真空容器の前記減圧又は真空環境を維持する誘電体と、
前記マイクロ波を前記誘電体に案内するスロットを有する平板と、
前記平板と前記誘導体との間に配置された冷却路を含み、前記誘電体の温度を調節するための温度調節機構を有し、
前記冷却路が形成される前記平板と前記誘導体との間隔は２ｍｍ以下であり、
前記誘電体又は当該誘電体近傍の温度を測定する温度検出器と、
当該温度検出器によって測定された温度に基づいて前記冷却路に供給される冷却媒体の流量を制御する制御部とを有することを特徴とするプラズマ処理装置。 - 前記冷却路には、冷却媒体が供給されることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
- 前記冷却媒体は、空気、窒素、不活性ガス、フロリナート、ガルデン、フッ素含有溶媒のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項２記載のプラズマ処理装置。
- 前記冷却媒体は、気体、液体又は低誘電欠損材から構成されることを特徴とする請求項２記載のプラズマ処理装置。
- 前記冷却路には、冷却媒体が排出可能に供給されることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
- 前記冷却路には熱伝導媒体が配置されることを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマ処理装置。
- 前記熱伝導媒体は、前記誘電体の周囲に配置されることを特徴とする請求項６記載のプラズマ処理装置。
- 前記熱伝導媒体は、シリコーンパウダー又はシリコーンオイルを含むことを特徴とする請求項６記載のプラズマ処理装置。
- 前記熱伝導媒体は、誘電欠損材であることを特徴とする請求項６記載のプラズマ処理装置。
- 前記平板は、アルミニウム、金、銀及び銅の少なくとも一つを含む材料から構成されていることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
- 前記誘電体は、アルミナセラミックス、アルミナイトライド及び石英の少なくとも一つを含む材料から特徴されていることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
- 前記冷却媒体が透過することを許容すると共に前記マイクロ波が透過することを防止する多数の孔を所定の部位に有し、前記マイクロ波を前記平板まで案内する導波管と、
前記導波管の前記所定の部位と前記マイクロ波を供給するマイクロ波供給源との間であって前記導波管に設けられ、前記冷却媒体が前記導波管を前記マイクロ波供給源に向かって移動することを防止する隔壁とを更に有することを特徴とする請求項２記載のプラズマ処理装置。 - 前記隔壁は、誘電欠損材から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。
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