JP2013251574A - マイクロ波プラズマ処理装置、及び冷却ジャケットの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】マイクロ波プラズマ処理装置を構成するマイクロ波アンテナの、特に処理容器に隣接した天板の冷却を効果的かつ効率的に行う。
【解決手段】マイクロ波プラズマ処理装置を構成するマイクロ波アンテナにおいて、前記遅波板と前記冷却ジャケットの前記冷却部とが隣接するようにして、マイクロ波プラズマ処理装置を構成する。
【選択図】図2
【解決手段】マイクロ波プラズマ処理装置を構成するマイクロ波アンテナにおいて、前記遅波板と前記冷却ジャケットの前記冷却部とが隣接するようにして、マイクロ波プラズマ処理装置を構成する。
【選択図】図2
Description
本発明は、超微細化半導体装置の製造や、液晶表示装置を含む高解像度平面表示装置の製造等に好適に用いることのできるマイクロ波プラズマ処理装置、及びこの装置に使用する冷却ジャケットの製造方法に関する。
プラズマ処理工程およびプラズマ処理装置は、近年のいわゆるディープサブミクロン素子あるいはディープサブクォーターミクロン素子と呼ばれる0.1μmに近い、あるいはそれ以下のゲート長を有する超微細化半導体装置の製造や、液晶表示装置を含む高解像度平面表示装置の製造にとって、不可欠の技術である。
半導体装置や液晶表示装置の製造に使われるプラズマ処理装置としては、従来様々なプラズマの励起方式が使われているが、特に平行平板型高周波励起プラズマ処理装置あるいは誘導結合型プラズマ処理装置が一般的である。
しかしながら、これら従来のプラズマ処理装置は、プラズマ形成が不均一であり、電子密度の高い領域が限定されているため大きな処理速度すなわちスループットで被処理基板全面にわたり均一なプロセスを行うのが困難である問題点を有している。この問題は、特に大径の基板を処理する場合に深刻になる。しかもこれら従来のプラズマ処理装置では、電子温度が高いため被処理基板上に形成される半導体素子にダメージが生じ、また処理室壁のスパッタリングによる金属汚染が大きいなど、いくつかの本質的な問題を有している。このため、従来のプラズマ処理装置では、半導体装置や液晶表示装置のさらなる微細化およびさらなる生産性の向上に対する厳しい要求を満たすことが困難になりつつある。
このような問題に鑑み、直流磁場を用いずにマイクロ波電界により励起された高密度プラズマを使うマイクロ波プラズマ処理装置が提案されている。例えば、均一なマイクロ波を発生するように配列された多数のスロットを有する平面状のアンテナ(ラジアルラインスロットアンテナ)から処理容器内にマイクロ波を放射し、このマイクロ波電界により真空容器内のガスを電離してプラズマを励起させる構成のプラズマ処理装置が提案されている。(例えば特開平9−63793号公報を参照。)
このような手法で励起されたマイクロ波プラズマではアンテナ直下の広い領域にわたって高いプラズマ密度を実現でき、短時間で均一なプラズマ処理を行うことが可能である。しかもかかる手法で形成されたマイクロ波プラズマではマイクロ波によりプラズマを励起するため電子温度が低く、被処理基板のダメージや金属汚染を回避することができる。さらに大面積基板上にも均一なプラズマを容易に励起できるため、大口径半導体基板を使った半導体装置の製造工程や大型液晶表示装置の製造にも容易に対応できる。
図1は、従来のマイクロ波プラズマ処理装置における構成の一例を示す断面図である。
図1に示すマイクロ波プラズマ処理装置10は、内部に被処理基板Sを支持する支持台111を有する処理容器11と、処理容器11内に配置されたガス管12及びガス導入管17とを具えている。ガス導入管17は、処理容器11の内壁11Bを貫通するようにして形成されるとともに、内壁11Bによって保持され、主としてプラズマ生成用の不活性ガスを処理容器11内に供給する。ガスシャワー12は、図示しない治具によって処理容器11の内壁に固定され、同じく図示しないガス供給源から開口部12Aを介して処理用のガスを処理容器11内に供給できるように構成されている。また、処理容器11の下方には図示しない真空ポンプなどの排気系に接続するための開口11Aが形成されている。
また、処理容器11上においては、この処理容器11を真空密閉するようにしてマイクロ波アンテナ13が設けられている。マイクロ波アンテナ13の略中心には鉛直上方に延在した同軸導波管14が設けられており、この同軸導波管14の、マイクロ波アンテナ13と相対する側の端部には同軸変換器15が設けられている。
同軸導波管14は、内導体141及び外導体142を有し、内導体141の上端部141Aと同軸変換器15の上壁面とがビス21によって固定され、外導体142の上端部142Aと同軸変換器15の下壁面とがビス22によって固定されている。これによって、同軸導波管14と同軸変換器15とが機械的及び電気的に接続されるようになる。
マイクロ波アンテナ13は、冷却ジャケット131、この冷却ジャケット131と対向するようにして設けられた遅波板132、及びこの遅波板132の、冷却ジャケット131が設けられた側の主面と相対向する側の主面上に形成されたスロット板133とを有している。
また、冷却ジャケット131、遅波板132及びスロット板133は上記アンテナ13の構成要素である天板135上に設けられている。天板135は、処理容器11の壁面11Bの上端部によって支持されている。なお、特に図示しないが、冷却ジャケット131は壁面11Bの上端部とビスなどによって機械的に固定されている。
同軸導波管14の外導体142の下端部142Bと冷却ジャケット131とはビス23によって固定されている。これによって、同軸導波管14及びアンテナ13は機械的及び電気的に接続されることになる。
なお、冷却ジャケット131は、処理容器11内で生成したプラズマの輻射熱等により昇温する天板(マイクロ波透過窓)等を冷却するために設けられているものであり、内部に設けられる流通孔131A内を冷媒が流れるようにして構成されている。なお、流通孔131Aを含む部分は冷却部131Bを構成する。
また、冷却ジャケット131の上面には、Oリング28を介して蓋134がビス24によって締結され、流通孔131Aを蓋134によって塞ぐように構成されている。
さらに、図1に示すように、スロット板133の端部133Aは、ビス26によって冷却ジャケット131に対して固定されている。
処理容器11内でプラズマを生成し、支持台111上に設置された被処理基板Sの加工処理などを開始すると、前記プラズマの輻射熱によってアンテナ13、特に天板135が100℃以上にまで加熱されるようになる。したがって、上述したように、冷却ジャケット131によってアンテナ13を冷却する必要がある。
しかしながら、前記プラズマによる輻射熱の影響を最も受ける天板135の冷却に関しては、冷却ジャケット131の冷却部131Bと天板135とは離間して配置されているとともに、それらの間には遅波板132及びスロット板133が介在している。したがって、冷却部131Bと天板135とが離間していることによって本来的な熱抵抗が増大するとともに、遅波板132等と冷却ジャケット131との間に上述した輻射熱に起因した変形等によって隙間が生じる場合がある。したがって、このような隙間の形成によっても熱抵抗が増大してしまう。結果として、天板135を冷却ジャケット131によって十分効果的かつ効率的に冷却することは困難であった。
本発明は、マイクロ波プラズマ処理装置を構成するマイクロ波アンテナの、特に処理容器に隣接した天板の冷却を効果的かつ効率的に行うことを目的とする。
上記目的を達成すべく、本発明は、内部に被処理基板を支持する支持台を有する処理容器と、前記処理容器に結合された排気系と、前記処理容器上に、前記支持台上の前記被処理基板に対面するように設けられたマイクロ波透過窓と、前記処理容器にプラズマ生成用ガスを供給するガス供給部と、前記処理容器上に設けられたマイクロ波アンテナとを具え、前記マイクロ波アンテナは、冷媒を流通させるための流通孔が形成されてなる冷却部を含む冷却ジャケット、この冷却ジャケットと対向するようにして設けられた遅波板、及びこの遅波板の、前記冷却ジャケットが設けられた側の主面と相対向する側の主面上に形成されたスロット板とを有し、前記遅波板と前記冷却ジャケットの前記冷却部とが隣接されてなることを特徴とする、マイクロ波プラズマ処理装置に関する。
本発明によれば、マイクロ波アンテナを構成する冷却ジャケットにおいて、冷媒を流すことによって実際の冷却機能を奏する冷却部と遅波板とが直接隣接している。したがって、前記冷却部と前記遅波板との離間距離が低減されるとともに、前記冷却ジャケットと前記遅波板との間に隙間が形成されるのを防止することができるようになる。この結果、前記冷却部と前記遅波板との間の熱抵抗が低減し、前記冷却部による前記遅波板を介した前記天板の冷却を効果的かつ効率的に行うことができるようになる。
また、前記冷却部と前記遅波板とが隣接することによって前記遅波板さらには上記スロット板の冷却効率も増大するので、上記処理容器中で発生したプラズマによる輻射熱によっても前記遅波板及び前記スロット板の熱変形を防止することができる。このため、前記冷却ジャケットと前記遅波板等との間に空隙が形成されるのを防止することができる。したがって、前記空隙に起因した熱抵抗の増大も抑制することができ、これによって、前記冷却ジャケットの前記冷却部による前記天板の冷却をより効果的に行うことができるようになる。
なお、“前記冷却部と前記遅波板とが隣接する”とは、上述のような前記冷却部と前記遅波板との離間距離が低減されるとともに、前記冷却ジャケットと前記遅波板との間に隙間が形成されるのを防止することができる限りにおいて、前記冷却部上にメッキ膜等の金属膜が介在することを許容する概念である。すなわち、上述した作用効果を奏する限りにおいて、前記冷却部と前記遅波板との間にメッキ膜等の金属膜が存在してもよい。また、このような金属膜が存在することによって、前記冷却部と前記遅波板との間の熱伝導性が増大し、上述のような作用効果をより向上させることができる場合がある。
また、本発明の一態様において、前記冷却ジャケットと前記遅波板とを例えば導電材料で接合することもできる。この場合、前記冷却ジャケットと前記遅波板との隣接状態を固定することができるので、特に前記冷却ジャケットと前記遅波板との間に隙間が形成されるのを防止することができる。
本発明の一態様において、前記冷却ジャケットのジャケット構成材料の線膨張係数を前記遅波板の板構成材料の線膨張係数と実質的に同一とする。これによって、上記輻射熱による前記冷却ジャケットの熱膨張と前記遅波板の熱膨張とを同一とすることができ、前記冷却ジャケット及び前記遅波板が上記輻射熱に起因して熱変形したような場合においても、それらの変形度合いを互いに同一とすることができる。したがって、前記冷却ジャケットと前記遅波板との接合を良好に維持し、前記冷却部による前記天板の冷却効率を増大させることができるようになる。
また、“実質的同一”とは、前記冷却ジャケットの線膨張係数と前記遅波板の線膨張係数との差が、約10%以内の範囲であることを意味する。
また、上記態様において、前記ジャケット構成材料はAl−SiCとし、前記板構成材料はアルミナとすることができる。なお、“実質的同一”に関する上記要件を満足する限りにおいて、当然にその他の材料も使用することができる。但し、Al−SiCは金属アルミニウムと同等の熱伝導率を有するため、上記冷却ジャケット自体の熱抵抗を低減させることができ、前記冷却ジャケットによる上述した天板の冷却をも効果的に行うことができる。
さらに、本発明の一態様において、前記マイクロ波アンテナは、前記冷却ジャケットの、前記遅波板と相対向する側の主面上に形成した板材を含むようにすることができる。これによって、前記冷却ジャケットの熱変形を効果的に抑制することができる。
また、前記板材を例えばアルミナ等から構成することによって、前記冷却ジャケットの表面を安全な温度に保つことができ、前記冷却ジャケットの面内温度をも均一とすることができる。
なお、前記冷却ジャケットは、冷媒を流通させるための流通孔が形成されてなる冷却部本体と、前記流通孔を密閉する蓋体とをロー材等の導電性材料を用いて接合して形成することができる。また、前記冷却ジャケットは、SiCマトリックス中にAlを含浸させたMMCから構成することができる。
以上、本発明によれば、マイクロ波プラズマ処理装置を構成するマイクロ波アンテナの、特に処理容器に隣接した天板の冷却を効果的かつ効率的に行うことができる。
以下、本発明の具体的特徴について、発明を実施するための最良の形態に基づいて説明する。
図2は、本発明のマイクロ波プラズマ処理装置における構成の一例を示す断面図であり、図3は、図2に示すマイクロ波プラズマ処理装置の冷却ジャケットの構成を拡大して示す図である。なお、一般にマイクロ波プラズマ処理装置、特にそのマイクロ波アンテナの部分の平面形状は円形であって、特に図示しないものの、以下に示す装置の各構成要素についても、それらの平面形状は円形を呈する。また、図1に示す構成要素と同一あるいは類似の構成要素に関しては、同じ参照数字を用いている。
図2に示すマイクロ波プラズマ処理装置30は、内部に被処理基板Sを支持する支持台111を有する処理容器11と、処理容器11内に配置されたガス管12及びガス導入管17とを具えている。支持台111は、アルミナあるいはSiCなどを主材料としたサセプタとすることができる。この場合、被処理基板Sは、前記サセプタ内部に設けられた電極から生ぜしめられる静電力によって前記サセプタの主面に吸着固定される。また、前記サセプタ内には必要に応じて、被処理基板Sを加熱するためのヒータを内蔵することができる。
ガス導入管17は、処理容器11の内壁11Bを貫通するようにして形成されるとともに、内壁11Bによって保持され、主としてプラズマ生成用の不活性ガスを処理容器11内に供給する。ガスシャワー12は、図示しない治具によって処理容器11の内壁に固定され、同じく図示しないガス供給源から開口部12Aを介して処理用のガスを処理容器11内に供給できるように構成されている。なお、開口部12Aは、ガス管12の長さ方向において所定の間隔で複数形成されているので、非処理基板Sの近傍に均一に前記ガスを供給することができ、被処理基板Sに対して目的とするマイクロ波プラズマ処理を均一に行うことができる。
また、処理容器11の下方には図示しない真空ポンプなどの排気系に接続するための開口11Aが形成されている。処理容器11内の真空度(圧力)は、開口11Aを介した前記真空ポンプ等による排気によって適当な値に保持される。
Ar等の不活性ガスは主としてガス導入管17から処理容器11内に導入され、フッ素系ガスなどのエッチング性のガスは主としてガスシャワー12から処理容器11内に導入される。なお、このようなエッチングガスは単独で用いることもできるが、通常は不活性ガス等で希釈して用いる。
また、処理容器11上においては、この処理容器11を真空密閉するようにしてマイクロ波アンテナ13が設けられている。マイクロ波アンテナ13は、例えばAl−SiCなどからなる冷却ジャケット131、この冷却ジャケット131と対向するようにして設けられた、例えばアルミナ等の誘電体からなる遅波板132、及びこの遅波板132の、冷却ジャケット131が設けられた側の主面と相対向する側の主面上に形成された、例えばCuなどの電気的良導体からなるスロット板133とを有している。
また、冷却ジャケット131の、遅波板132と相対向する側の主面上には、たとえばアルミナからなる板材136が形成されている。この板材136の存在によって、冷却ジャケット131の熱変形を効果的に抑制することができる。
さらに、板材136はアルミナ等から構成しているので、冷却ジャケット131の表面を安全な温度に保つことができ、冷却ジャケット131の面内温度をも均一とすることができる。
冷却ジャケット131、遅波板132及びスロット板133は上記アンテナ13の構成要素である天板135上に設けられており、導電性の材料、例えばAlからなる固定部材137によって固定されている。天板135は、処理容器11の側壁11Bの上端部によって支持されている。なお、特に図示しないが、固定部材137は側壁11Bビスなどによって機械的に固定されている。
また、遅波板及びスロット板は、一体化して構成されていてもよく、その場合、前記遅波板下面と、前記スロット板との間に間隙が生じることがないので、冷却効率をさらに向上させることができる。
なお、冷却ジャケット131は、アンテナ13、特に天板135を冷却するために設けられているものであり、主として処理容器11内で生成したプラズマの輻射熱によってアンテナ13、特に天板135が加熱されるのを抑制するために設けられているものである。冷却ジャケット131の内部には複数の流通孔131Aが形成されており、流通孔131A内を冷媒が流れるようにして構成されている。
また、マイクロ波アンテナ13の略中心には鉛直上方に延在した同軸導波管14が設けられており、この同軸導波管14の、マイクロ波アンテナ13と相対する側の端部には同軸変換器15が設けられている。
同軸導波管14は、内導体141及び外導体142を有し、内導体141の上端部141Aと同軸変換器15の上壁面とがビス21によって固定され、外導体142の上端部142Aと同軸変換器15の下壁面とがビス22によって固定されている。これによって、同軸導波管14と同軸変換器15とが機械的及び電気的に接続されるようになる。
なお、内導体141の内部を空洞とし、この空洞内に冷媒を流すことによって、内導体141を冷却することもできる。
また、冷却ジャケット13はビス26によって天板135と固定されている。さらに、同軸導波管14の外導体142と冷却ジャケット13とは電気的接続され、これによって、同軸導波管14と冷却ジャケット13とが電気的に接続されることになる。
図示しないマイクロ波電源から供給されたマイクロ波は、同軸変換器15に導入することによってTMモードのマイクロ波に加えTEモードのマイクロ波が混在するようになり、この混在波は同軸導波管14を導波し、マイクロ波アンテナ13に供給される。この際、前記TMモードのマイクロ波は、内導体141及び外導体142で形成される空洞143内を伝搬した後、遅波板132内を伝搬する。そして、スロット板133の図示しない放射孔から放出され、天板135を透過して処理容器11内に供給される。
そして、ガス管12から処理容器11内に供給されたガスをプラズマ化し、このプラズマ化したガスを用いて被処理基板Sの加工等を行う。
上述のようにして、前記マイクロ波を処理容器11中に供給してプラズマを生成して被処理基板Sの加工等を行うと、前記プラズマの輻射熱によってマイクロ波アンテナ13、特に天板135が加熱されるようになる。マイクロ波アンテナが加熱されると熱変形を起こすため、冷却する必要がある。本例では、効率的に冷却するために、冷却ジャケット13の冷却機能を奏する冷却部131Bと遅波板132とを隣接させて、冷却ジャケット13と遅波板132とを接合している。
したがって、冷却部131B(冷却ジャケット13)と遅波板132、すなわち天板135との離間距離が低減される。この結果、冷却部131B(冷却ジャケット13)と天板135との間の熱抵抗が低減し、冷却部131Bによる天板135の冷却を効果的かつ効率的に行うことができるようになる。
また、冷却部131B(冷却ジャケット131)と遅波板132とが直接隣接することによって遅波板132さらにはスロット板133の冷却効率も増大するので、処理容器11中で発生したプラズマによる輻射熱によっても遅波板132及びスロット板133の熱変形を防止することができる。このため、冷却部131B(冷却ジャケット131)と遅波板132等との間に空隙が形成されるのを防止することができる。したがって、前記空隙に起因した熱抵抗の増大も抑制することができ、これによって、冷却部131B(冷却ジャケット131)による天板135の冷却をより効果的に行うことができるようになる。
但し、冷却部131B及び遅波板132は必ずしも接合させる必要はなく、冷却部131B及び遅波板132が隣接していれば足りる。この場合、冷却部131Bと遅波板132との間にメッキ膜等の金属膜を介材させてもよい。このような金属膜が存在することによって、前記冷却部と前記遅波板との間の熱伝導性が増大し、上述のような作用効果をより向上させることができる場合がある。
さらに、図1に示す従来のマイクロ波プラズマ処理装置10と図2に示す本例のマイクロ波プラズマ処理装置30との比較から、本例では、冷却ジャケット131は冷却部131Bから直接構成されているので、冷却ジャケット131の大きさ(厚さ)を低減することができる。したがって、マイクロ波アンテナ13の大きさ(厚さ)をも低減することができる。
なお、本例では、冷却ジャケット131をAl−SiCから構成し、遅波板132をアルミナから構成している。この場合、冷却ジャケット131の線膨張係数は約8.0×10−6/℃となり、遅波板132の線膨張係数は約7.0×10−6/℃となる。したがって、両者の熱膨張係数が極めて近似し、実質的に同一となるので、冷却ジャケット131及び遅波板132が上記輻射熱に起因して熱変形したような場合においても、それらの変形度合いを互いに同一とすることができる。
結果として、冷却ジャケット131(冷却部131B)と遅波板132との密着性を十分高く保持することができ、前記熱変形に起因した空隙の形成を抑制して、上記熱抵抗の増大を防止することができる。このため、冷却ジャケット131、すなわち冷却部131Bによる天板135の冷却を効果的に行うことができる。
なお、上述したように、冷却ジャケット131の線膨張係数と遅波板132の線膨張係数とが実質的に同一とは、それらの線膨張係数の差が10%の範囲内にあることを意味するので、このような要件を満足する限り、冷却ジャケット131を構成する材料はAl−SiCに限定されるものではなく、遅波板132を構成する材料もアルミナに限定されるものではない。例えば、遅波板132は、アルミナに代えてイットリアから構成することができる。
但し、Al−SiCは金属アルミニウムと同等の熱伝導率を有するため、本例では、冷却ジャケット131自体の熱抵抗を低減させることができ、冷却ジャケット131(冷却部131B)による天板135の冷却をより効果的に行うことができる。
なお、Al−SiCは如何なる方法でも製造することができるが、一般にはSiC焼結体を準備し、この焼結体の気孔中に溶融したAlを含浸させて製造する。この場合、Al−SiCは、Alマトリックス中にSiCの粒子が分散してなるMMC(Metal Matrix Composite)の構成を採る。したがって、このような部材に対して実用に足るような線膨張率を付与するには、Alの含有量が約30体積%〜50体積%の範囲になることが好ましい。また、接合強度を考慮した場合、接合面はアルミニウムの濃度が高いほうが望ましい。
次に、Al−SiCからなるMMCを冷却ジャケット131に使用した場合の接合例を示す。
図4に示すように、冷媒を流通させるための流通孔131Aが形成されてなる冷却部本体131Cと、流通孔131Aを密閉する蓋体131Eをそれぞれ別途に準備する。次いで、冷却部本体131Cの接合面上に接合材料131Dを形成する。
接合材料131Dは、別途塗布工程を経て形成することもできるが、冷却部本体131Cの構成材料の一部が冷却部本体131Cの前記接合面上に露出して形成されることが好ましい。この場合、接合部分に向かうにつれ、段階的に接合材(例えばAl)の濃度を増大させるように母材の粒径を制御することで、接合部において急激な濃度変化がなくなり、接合部分の強度を増大させることができる。具体的には、大粒径の母材(SiC)を増やし、小径の母材(SiC)の濃度を小さくするように制御し、その基材中にAlを含浸させれば良い。
本例では、冷却ジャケット131をAl−SiCで構成している。SiCマトリックス中にAlを含浸させたとき、母材SiC上にAl層が残存する。このAl層を除去することなく、Alを接合材として用いることもできる。
なお、Al層を接合材料として用いる場合、接合すべき蓋体131Eは同じくAlから構成することが好ましい。この場合、接合材料131D及び蓋体131Eは同じAlを含むので、以下に示す熱拡散による接合強度が増大するようになる。
次いで、冷却部本体131Cと蓋体131Eとを矢印で示す方向に押圧するとともに加熱する。すると、接合材料131Dの構成元素と蓋体131Eの構成元素とが互いに熱拡散して接合され、結果として蓋体131Eによって冷却部本体131Cの流通孔131Aが塞がれて、冷却ジャケット131が完成する。
上述ではAlの比率を変化させることにより接合強度を増大させたが、接合面にブラスト処理を施すことによって、接合面の表面積を増大させ、接合強度を増大させることもできる。
図5は、上記図4に示す製造方法の変形例である。本例では、冷却部本体131C及び蓋体131E間に、シート状のロー材131Gを介在させている。この場合、上述した熱拡散接合は、ロー材131Gを介して行われるようになるので、接合材料131D、すなわち冷却部本体131C及び蓋体131E間の接合強度を向上させることができる。
なお、図6に示すように、例えば冷却部本体131C及び蓋体131Eの大きさ(面積)が比較的大きいような場合においては、複数のロー材131Gを用いても良い。この場合、接合部におけるロー材131Gの効果を顕著なものとすべく、複数のロー材131Gの端部が重複するようにする。
図4〜6のいずれに示す方法によっても、冷却ジャケット131を簡易かつ効率的に作製することができる。但し、冷却ジャケット131の製造方法は上記に限定されるものではない。例えば、第1の接合材料131Dを介在させることなく、冷却部本体131Cの接合面と蓋体131Eの接合面とを直接接合させることもできる。
また、冷却部本体131Cと蓋体131Eとの接合は、必ずしも熱拡散接合による必要はなく、その他の方法を用いても良い。しかしながら、上記熱拡散接合によれば、冷却部本体131Cと蓋体131Eとの接合強度を向上させることができるとともに、流通孔131Aの密閉性も増大し、冷媒が冷却ジャケット131の外部に漏洩するようなことがなくなる。
以上、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。
11……処理容器、12……ガスシャワー、13……マイクロ波アンテナ、17……ガス導入管、30……マイクロ波プラズマ処理装置、111……支持台、131……冷却ジャケット、132……遅波板、133……スロット板、天板……135。
Claims (8)
- 内部に被処理基板を支持する支持台を有する処理容器と、
前記処理容器に結合された排気系と、
前記処理容器上に、前記支持台上の前記被処理基板に対面するように設けられたマイクロ波透過窓と、
前記処理容器にプラズマ生成用ガスを供給するガス供給部と、
前記処理容器上に設けられたマイクロ波アンテナとを具え、
前記マイクロ波アンテナは、冷媒を流通させるための流通孔が形成されてなる冷却部を含む冷却ジャケット、この冷却ジャケットと対向するようにして設けられた遅波板、及びこの遅波板の、前記冷却ジャケットが設けられた側の主面と相対向する側の主面上に形成されたスロット板とを有し、
前記遅波板と前記冷却ジャケットの前記冷却部とが隣接されてなり、
前記冷却ジャケットのジャケット構成材料の線膨張係数が前記遅波板の板構成材料の線膨張係数との差が10%の範囲内であり、
前記ジャケット構成材料はAl−SiCであり、前記板構成材料はアルミナであることを特徴とする、マイクロ波プラズマ処理装置。 - 前記マイクロ波アンテナは、前記冷却ジャケットの、前記遅波板と相対向する側の主面上に形成した板材を含むことを特徴とする、請求項1に記載のマイクロ波プラズマ処理装置。
- 前記板材はアルミナからなることを特徴とする、請求項2に記載のマイクロ波プラズマ処理装置。
- 請求項1記載のマイクロ波プラズマ処理装置の、前記冷却ジャケットを製造する冷却ジャケットの製造方法であって、
冷媒を流通させるための流通孔が形成されてなる冷却部本体と、前記流通孔を密閉する蓋体とを、熱拡散接合によって接合することを特徴とする、冷却ジャケットの製造方法。 - 前記冷却部本体の接合面上に第1の接合材料を配置し、前記蓋体の接合面上に第2の接合材料を配置することを特徴とする、請求項4に記載の冷却ジャケットの製造方法。
- 前記冷却部本体の接合面及び前記蓋体の接合面間にロー材を介在させて前記熱拡散接合により、前記冷却部本体及び前記蓋体を接合することを特徴とする、請求項5に記載の冷却ジャケットの製造方法。
- 前記第1の接合材料及び前記第2の接合材料は、それぞれ前記冷却部本体及び前記蓋体の構成材料の一部が前記冷却部本体及び蓋体の前記接合面上に露出してなることを特徴とする、請求項5又は6に記載の冷却ジャケットの製造方法。
- 前記冷却部本体及び前記蓋体はAl−SiCからなり、前記第1の接合材料及び前記第2の接合材料はAlであることを特徴とする、請求項5〜7のいずれか一に記載の冷却ジャケットの製造方法。
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