JPH0698301B2 - 洗浄装置 - Google Patents

洗浄装置

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JPH0698301B2
JPH0698301B2 JP62226731A JP22673187A JPH0698301B2 JP H0698301 B2 JPH0698301 B2 JP H0698301B2 JP 62226731 A JP62226731 A JP 62226731A JP 22673187 A JP22673187 A JP 22673187A JP H0698301 B2 JPH0698301 B2 JP H0698301B2
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electrodes
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、処理室（処理チヤンバ）の壁部やその内部の
基板及びツーリング（処理器具類）から付着物や汚染物
を除去するための洗浄装置に関し、より詳細には、処理
室内に形成したプラズマを利用して洗浄を行うようにし
た装置に関する。
〔従来の技術〕
数多くの半導体装置処理段階では、処理装置の室（チヤ
ンバー）の壁部に望ましくない付着物や汚染物が形成さ
れる。これらの付着物や汚染物が作業の継続にともなつ
て堆積すると、室壁部から脱落してウエハーに対する粒
子的汚染物や化学的汚染物となり、ダイ歩留まりを低下
させる恐れがある。従つて、室壁部を頻繁に洗浄するこ
とが必要である。
これまで、室洗浄は装置から室を取り外し、腐食性有毒
化学物で洗浄を行つていた。この方法の欠点は明らかで
あり、装置停止時間が長くなり、人件費が高くなるとい
う欠点、ならびに、室分解・組立による処理反復能力の
損失、分解・組立及びその他の作業による室やその他の
装置部品の破壊や性能劣化、洗浄に使用する液体等によ
る室の化学的汚染、腐食性有毒化学物の使用にともなう
安全性に関する危険性等の欠点がある。
最近の画期的な処理室洗浄技術として、米国特許出願第
06/735821号（出願日:1985年５月17日、出願人:David
Benzing他）に記載の現場CVD室洗浄機がある。そこに記
載された手段では、２個以上の電極を処理室の内部に配
置するか、又は、単一の内部電極を外部電極である炉コ
イル又は放射ランプ組立体とともに使用し、処理室内に
プラズマを発生させて室壁部を効果的に洗浄するように
なつている。この装置及び方法では、電極構造がかなり
大きくなり、室に挿入することと、その後に室から取り
除くこととが必要であるので、室に対する充分な作業空
間が必要であるという不具合がある。更に別の不具合と
しては、室に併設されたツーリングを室と同時に洗浄す
ることが不可能であるということがある。
〔発明の目的及び概要〕
本発明は、現場での処理室洗浄を行うための装置の改良
技術を提供することを目的としている。
又本発明は、絶縁材料で作られた概ねあらゆる寸法及び
形状の処理室の現場洗浄に適した装置を提供することを
目的としている。
更に本発明は、処理前に処理室内に置かれた基板の現場
洗浄に適した装置を提供することを目的としている。
又本発明は、処理室内に置かれたツーリングの現場洗浄
に適した装置を提供することを目的としている。
本発明は、絶縁性材料で構成され、室壁部を有する処理
室と、前記室壁部の外壁に導電性物質を直接付着させて
形成させた幅が3cm以下で、薄いフィルムからなる複数
の電力供給用電極と、前記電力供給用電極の幅と等しい
幅を有し、かつそれと等しい数で、しかも電力供給用電
極との間の距離が電極の幅の0.3〜1.0倍であるように離
して電力供給用電極と交互になるように、前記室壁部の
外壁に導電性物質を直接付着させて形成させた接地電極
と、１つ以上のチューブからなり、しかもそれぞれのチ
ューブに処理室内へのガスの供給を均一にするための複
数のオリフィスを備えた処理室にガスを導く手段と、前
記ガスを導く手段にガスを供給する手段と、前記処理室
内を減圧状態にしてその状態を維持する手段と、高周波
電力を供給する手段と、電力供給用電極、接地電極及び
高周波電力を供給する手段との間に形成させた電気的回
路とを備え、前記電極供給用電極及び接地電極が室壁部
の外壁のほぼ全面を覆い、かつ前記電気的回路で電力供
給用電極と接地電極との間に高周波電界を形成させて減
圧下にある処理室内部に前記ガスと電界との相互作用に
よって処理室の内部壁面のほぼ全域を覆うプラズマを発
生させ、そのプラズマで処理室内部壁面及び処理室内に
配置した用具、基板等へ付着した汚染物質を除去させる
ことを特徴とするものである。
次に本発明を図示の実施例に基づいてより詳細に説明す
る。
〔実施例〕
本発明の装置は導体又は半導体の薄膜を使用する。該薄
膜は石英（SiO2）、アルミナ（Al2O3）、ムライト（Al2
O3-SiO2）又はガラス等の絶縁材料で構成される処理室
の外面に配置してある。薄膜は介在配列構造の電極を形
成するように配置することが好ましい。RF電力源及び大
地電位は電極に結合されている。処理室を減圧して洗浄
ガスを導入し、RF電位を電極に及ぼすことにより、室の
内面全体にわたつて比較的均一な状態でプラズマが室内
に形成される。洗浄ガスを適当に選択することにより、
室に併設したツーリング及び室の内壁部の一方、あるい
は、室内に配置した基板の表面から付着物や汚染物を除
去できる。
本発明の装置を適応できる適当な例の一つとして、低圧
化学蒸着（LPCVD）システムがある。第１図にはLPCVDシ
ステム10の概略構造が示してある。該システム10では、
炉16内に位置する管状石英室14内で基板12が処理され
る。石英室14は一端部19が基礎板18で密封され、他端部
20が真空バルブ24を備えた真空排気ライン23及びボール
ジヨイント21を介して真空ポンプ22に接続しており、室
14を容易に減圧できるようになつている。処理ガスは、
基礎板18を貫通する適当な入口26から導入される。
第２図及び第３図には、LPCVD室や室内の基板の現場洗
浄のための本発明による装置の基本構造が示してある。
石英室14の外側には４個の電極30が配置してある。これ
らの電極30は、RF電極源32と大地電位36に対して、それ
ぞれ、マツチングネツトワーク34及び接続リング38を介
して、交互に接続しており、それにより、室壁部の近傍
において減圧状態の室内に電界40が形成される。電界40
は室14内において洗浄ガスを破壊してプラズマを形成
し、それにより、室14の壁部から付着物を除去したり、
室14内に配置した基板12の洗浄を行つたりすることがで
きる。
接続リング38は、第２図及び第３図に示す如く、Al2O3
のような絶縁材料製の支持リング46で構成され、該リン
グ46を貫通して複数の接続ロツド48が突出しており、各
ロツド48の一端が電極30に利用されている。接続ロツド
48は銅等の導通材料で構成されており、バネ50により電
極30に対して内向きに押し付けられている。接続ロツド
48の電極30に接触する端部52は金等の高導通性材料で被
覆されており、良好な電気的接触状態が確保されてい
る。反対側の端部54は、それぞれ、支持リング46を囲む
２個のワイヤー56,58に交互に接続している。
洗浄ガスは室14へ単一のガス分配チユーブ62から導入さ
れる。チユーブ62は、一般に、LPCVDチユーブ14の下部
に沿つて軸方向に配置される。ガス分配チユーブ62の入
口端部64は基礎板18上に位置するガス入口チユーブ26に
対して同芯に固定される。ガス分配チユーブ62の他端部
66は閉鎖されている。ガス分配チユーブ62の壁部には複
数の小径孔70が設けてある。孔70はガス分配チユーブ62
の上部においてその軸方向（長手方向）に分散した状態
で設けてあり、それにより、室14全体にわたつて洗浄ガ
スをほぼ均一に分散させ得るようになつている。室洗浄
のために第２図及び第３図に示す実施例の装置を使用す
る場合、基板12を石英チユーブ14から取り除き、基礎板
18をチユーブ14の前部に固定して真空気密状態にする。
チユーブ14は、バルブ24を開いて真空ポンプ22により減
圧し、ガス分配チユーブ62を固定した入口26からチユー
ブ14へ洗浄ガスを導入する。洗浄ガスはガスシリンダー
72から供給し、その流量は流量制御装置74で制御する。
上記ガスとしては公知のCF4、CF4＋O2、C2F6、SF6又はN
F3等を使用できる。RF電力は100〜5000ワツト、50KHz〜
100MHzであり、RF電力源32からマツチングネツトワーク
34を介して一つおきの電極30へ供給され、又、残りの電
極30は大地電位36に接続され、それにより、チユーブ14
内にプラズマが形成される。プラズマ内での洗浄ガスの
分解により形成されたエツチ化学種は壁部付着物や汚染
物42と反応して揮発性生成物を形成し、該生成物は真空
ポンプ22によりチユーブ14から排出される。
洗浄ガスがNF3であると仮定すると、NF3プラズマ内で以
下の反応が生じると考えられる。
NF3＋ｅ−→NF2＋Ｆ− （１） Ｆ−＋ｅ−→Ｆ＋2e− （２） NF3＋ｅ−→NF2＋Ｆ＋ｅ− （３） NF2＋ｅ−→NF＋Ｆ＋ｅ− （４） NF＋NF→N2＋2F （５） NF2＋NF→N2＋3F （６） この様にして生じた原子フツソは拡散してLPCVDチユー
ブ14の壁部まで運ばれ、以下の反応により付着薄膜や汚
染物42を洗浄する。
Si（ｓ）＋4F（ｇ）→SiF4（ｇ） （７） SiO2（ｇ）＋4F（ｇ）→SiF4（ｇ）＋O2（ｇ） （８） Si3N4（ｓ）＋12F（ｇ）→3SiF4（ｇ）＋2N2（ｇ）
（９） CxHyOz（ｓ）＋Ｆ（ｇ）→CF4（ｇ）＋HF（ｇ）＋O2
（ｇ） （10） ４個の銅電極を石英LPCVDチユーブの外面に配置し、そ
の場合の各電極の幅を125mm、厚さを約25μ（ミクロ
ン）、電極間の間隔を30mmとし、チユーブの直径を200m
m、長さを2.1mとした場合、処理条件を以下のように設
定してRF電力を450KHzとすると、壁部付着材料について
以下のようなエツチ率が得られる。
その他の洗浄ガスとして、６フツ化硫黄やフルオロカー
ボン（過フツ化炭化水素）のように、プラズマ中での分
解により原子フツソを発生させるガスをNF3の代わりに
使用することもでき、又、その様なガスやNF3とアルゴ
ンやヘリウム、窒素等の不活性ガスとの混合物を使用す
ることもできる。更に、それ以外にも、プラズマでの分
解により化学種を発生させ、その化学種が室壁部付着物
や汚染物と反応して揮発性生成物を生じさせるようなガ
スを使用することができ、例えば、CF3Cl、CF3Br、CCl
4、BCl3、Cl2、HCl、HBr、O2や、それらと前述のガスと
の混合ガスあるいは、それらと上記不活性ガス等との混
合物を使用することができる。
上述の装置及び方法は処理壁部で使用されるツーリング
からの同様の付着物や汚染物の洗浄にも使用でき、その
ような洗浄は、処理壁部の洗浄と同時に行うこともで
き、それとは別に行うこともできる。
第２図及び第３図に示す実施例の装置を使用して基板を
処理前に現場洗浄する場合、基板12を石英チユーブ14内
に置き、基礎板18をチユーブ14の前部に固定して真空密
封状態にする。チユーブ14は、バルブ24を開いて真空ポ
ンプ22により減圧し、ガス分配チユーブ62を固定した入
口26からチユーブ14へ洗浄ガスを導入する。洗浄ガスは
ガスシリンダー72から供給し、その流量は流量制御装置
74で制御する。上記ガスとしては公知のH2又はAr＋NF3
等を使用できる。RF電力は100〜5000ワツト、50KHz〜10
0MHzであり、RF電力源32からマツチングネツトワーク34
を介して一つおきの電極30へ供給され、又、残りの電極
30は大地電位36に接続され、それにより、チユーブ14内
にプラズマが形成される。プラズマ内での洗浄ガスの分
解により形成されたエツチ化学種は基板12の表面汚染物
と反応して揮発性生成物を形成し、該生成物は真空ポン
プ22によりチユーブ14から排出される。
H2を洗浄ガスとして使用すると、H2が以下の反応により
プラズマ内で分解する。
H2＋ｅ−→H2＋＋2e− （11） H2＋ｅ−→2H＋ｅ− （12） このようにして発生した原子水素は拡散してチユーブ14
内の基板12の表面へ運ばれ、以下の反応により、基板12
上の天然酸化物層や汚染物を除去する。
SiO2（ｓ）＋4H（ｇ）→SiH4（ｇ）＋O2（ｇ） （13） CxHyOz（ｓ）＋Ｈ（ｇ）→CH4（ｇ）＋2O（ｇ）＋H2
（ｇ） （14） ４個の銅電極を石英LPCVDチユーブの外面に配置し、そ
の場合の各電極の幅を125mm、厚さを25μ（ミクロ
ン）、電極間の間隔を30mmとし、チユーブの直径を200m
m、長さを2.1mとし、又、RF電力が1.5KWで450KHz、H2が
2.0slm、2.0torrで、温度が25℃である場合、石英チユ
ーブ内に配置したシリコン基板上のSiO2及び正フオトレ
ジストのエツチ率は、それぞれ、110及び40オングスト
ローム／分である。
それ以外にも、プラズマ内での分解や反応により化学種
を発生させ、その化学種が基板の表面上の汚染物や望ま
しくない薄膜と反応して揮発性生成物を生じさせるよう
なガスを使用することができ、例えば、NF3、HCl、Cl2
又はO2や、それらのガスとHe、Ar又はN2のような不活性
ガスとの混合ガスを使用することもできる。
上述の装置及び方法は、処理ステツプと交互に行われる
多重洗浄ステツプにも利用することができる。例えば、
SiO2でパターン化したシリコンウエハー上のタングステ
ンの選択性蒸着では、ガス化学処理を慎重に制御するこ
とにより、タングステンがシリコンの露出領域に蒸着さ
れ、SiO2の露出領域には蒸着されない。但し、タングス
テン付着反応はタングステン付着物により触媒作用を受
けるので、SiO2表面上のタングステンの不要な付着物に
より、その領域へのタングステンの付着が一層強められ
る。多重短付着サイクルを不要なタングステン付着物の
除去のための洗浄サイクルと交互に行うことにより、タ
ングステンの選択性付着を良好な状態で行うことができ
る。
処理室14の外面に導通性薄膜を直接蒸着して電極30とし
て使用すると、室外面に電極を物理的に保持する場合に
比べて効果的である。蒸着電極30は、機械的強度部とし
て室14自体を利用するので、電極30は室の形状に正確に
一致し、複雑な保持機構は必要ではない。蒸着電極30は
室壁部に密着するので、各電極と室壁部との間に空気間
隙が形成されることはなく、プラズマの形成に必要なRF
正負間振幅電圧が低下する。多くの用途では、処理室14
は炉内に設置される。この場合、蒸着電極30は、体積が
小さいので、炉の熱的動作に影響せず、又、断面積が小
さいので、その長手方向の熱伝達において過度の熱損失
が生じることを防止でき、これらの点で優れている。蒸
着電極30としては様々な材料や構造を使用することがで
き、それらについて以下に説明する。
第３図に示す如く、１個の電極30で発生した電界40は絶
縁室14の壁部を貫通し、室14内のガス雰囲気を通過して
室壁部を再び貫通し、隣接する逆電力側の電極30に達す
る。第３図に示すように室14の内壁に付着物42が存在す
る場合、電界は付着物42の電気的特性に応じて変化す
る。付着物42が絶縁性化合物である場合、電界40は第３
図に示すものと同一となる。付着物42が導通性又は半導
通性化合物である場合、電界40はある程度「シヨート」
され、電力はRF電力側電極30から付着物42を介して大地
電極30へ直接伝わる。電界40がシヨートされる度合と、
室40内のガス雰囲気へ送られる電力が消滅する度合は、
付着物42の厚さと導通性に左右される。付着物42が薄
く、導通性に乏しい場合、付着物42を介して大地電極へ
直接シヨートされる電力はごく僅かであり、充分な電気
力がガス雰囲気に伝わつてプラズマが形成され、それに
より、充分なエツチ化学種が形成されて付着物42がエツ
チ洗浄される。付着物42の導通性や厚さが増加するにつ
れて、付着物42を介して大地へ直接逃げる電力が増加
し、プラズマへ送られる電力が減少して、洗浄効率も減
少する。付着物の厚さと導通性がある条件で組み合わさ
つた場合、洗浄効果が非常に低くなつて実質的に無効と
なるか、プラズマを形成できなくなり、別の装置及び方
法を採用する必要がある。
第２図及び第３図に記載の構造に関連する構造として、
電極30の数を２個に減らしたり、６個又はそれ以上の偶
数に増やすことができ、その場合、電極30はRF電力部と
大地とに交互に接続する。電極の形態は様々に設定で
き、その幾つかを以下に説明する。
LPCVDに使用するような長い筒状チユーブに適した電極
構造の実施例を第４図及び第4A図により説明する。この
実施例には２個の電極80,82が設けてある。各電極80,82
には、介在配列の幅の狭い多数の電極フインガー84,86
が縦方向に設けてある。それらのフインガー84,86はそ
の幅の1/2以上の距離だけ互いに離れている。但し、用
途によつては別の構造を採取することもできる。第４図
及び第4A図において、２個の蒸着電極80,82のパターン
は、８個の電力側電極フインガー84と８個の大地側電極
フインガー86とが介在状態で石英チユーブ14の本体の外
面上に位置するように設定してある。各組の電極フイン
ガー84,86は部分電極リング88,90により各組毎に電気的
及び物理的に互いに接続されている。リング86,90はチ
ユーブの互いに反対側の端部近傍に位置している。第４
図及び第4A図に示す特定の形式のLPCVDチユーブでは、
チユーブ14の一端部20の直径が減少してニツプル92を形
成しており、１個の電力側電極フインガー84と１個の大
地側電極フインガー86がニツプル92上を直径減少方向に
延びるように形成してあり、又、介在配列の環状電極フ
インガー94,96が、それぞれ、電力側及び大地側電極フ
インガー94,96から延びている。電極フインガー84,86の
幅と間隔は電極フインガー84,86の場合と実質的に同一
にする必要がある。
電極80,82の電気的な接続は、第２図に示すような単一
の接続リング38を使用して行うこともでき、又それに代
えて、第４図及び第4A図に示すように、チユーブ14の両
端部において部分電極リング88,90の真上に配置した２
個の接続リング98,100を使用して行うこともできる。各
接続リング98,100は銅等の導通性材料で形成した柔軟な
ストラツプ102で構成されており、クランプ104によりチ
ユーブ14に固定してある。ストラツプ102の内面106は、
電気的接触性を確実に高めるために、金等の高導通性材
料で被覆しても良い。ストラツプ102の長さ及び幅は部
分電極リング88,90の長さ及び幅と同じであり、ストラ
ツプ102は部分電極リング88,90を直接覆う状態でチユー
ブ14に固定してある。又、クランプ104は部分電極リン
グ88,90の切れ目を覆う位置に設けてあり、ストラツプ
が反対側の電極82又は80と接触しないようになつてい
る。RF及び大地電位は、それぞれ、ねじクランプ108に
より接続リング98,100に接続している。チユーブ14の両
端部におけるRF電力と大地電位とを接続することによ
り、チユーブ14の全長にわたつて応じる可能性のある電
極フインガー84,86での抵抗性損失が相殺されるので、
プラズマをより均一に生じさせることができる。
電極フインガーの分離幅に対する電極フインガーの幅
は、プラズマとエッチング率の均一性、発生したRF正負
間振幅電圧及びプラズマに対するRFカップリングの容易
さに影響することが分かつている。上記分離幅に対する
電極フインガーの幅の比が１未満であれば、高電力密度
（電極の１平方cm当りのワツト）の結果として高RF正負
間振幅電圧を生じさせることになり、そのことと、電極
面積に対する電極エツジ長さの高い比に起因するエツジ
効果の増加とにより、室壁部付着物のエツチ洗浄が不均
一になる可能性がある。分離幅に対する電極フインガー
幅の比が10を越えると、電極エツジと比べて電極中心間
の電界結合距離が大きくなりすぎ、電極幅にわたつての
プラズマ強さに勾配が生じるので、エツチ作用が不均一
になる可能性がある。LPCVDチユーブでの実験結果に基
づくと、分離幅に対する電極フインガー幅が約２であれ
ば、エツチ率が均一で高く、エツチ率の絶対値が高く、
RF正負間振幅電圧が低いという最良の組合せ状態が得ら
れる。
電極フインガー間の最小分離幅は、空気中又は室の表面
に沿う絶縁破壊（放電開始）電圧の最小値と、電極間で
発達するRF正負間振幅電圧とにより設定される。600℃
の空気では、ブレークダウン電圧は約3KV/cmである。室
表面に沿つてアークを生じさせるためのブレーク電圧は
室材料とその清浄度に左右される。完全に清浄化された
表面では、表面放電開始電圧は素材表面の場合と同じで
あり、600℃のSiO2の場合、約20KV/cmである。表面が汚
染されている場合、放電開始電圧は著しく低下する場合
がある。表面汚染が無視できる程度であれば、空気とSi
O2との間の放電開始電圧は空気の場合と同程度に低くな
る。電極の間で発生したRF正負間振幅電圧は、室の構造
及び電極構造、供給されるRFの電力及び周波数、室内の
圧力、洗浄ガスの種類に左右される。石英チユーブの直
径が200mmで長さが2.1mであり、幅が25mmの幅方向の電
極フインガーが介在配列16個設けてあり、温度が600℃
でNF3の内部圧力が2torrであり、RF電力が450KHzで200
ワツトである場合、RF正負間振幅電圧は約3KVであり、
そのために、電極分離幅の最低限度が約1cmに設定され
る。
電極フインガーの幅を最小電極分離幅の２倍に設定する
ことにより、構造体での電極フインガーの最大数を次の
式により決定できる。
Ｎ＝πD/（３・Ｗ・Ｓ） （15） 上記式において、Ｎは電極フインガーの最大数であり、
Ｄはチユーブの外径であり、Ｗは最小電極分離幅であ
り、Ｓは最小分離のための安全係数（一般には1.3）で
ある。更に、RF電力側フインガーと大地側電極フインガ
ーとを交互に介在配列構造とするために、Ｎは偶数でな
くてはならず、又、電力側電極の面積は大地側電極の面
積と同一にし、それにより、電力側及び大地側電極の両
方についてのプラズマ電極電位差を均等化し、内壁部全
体でのプラズマ効果を均一にする必要がある。上述の例
で直径200mmのチユーブを使用した場合、式（15）での
Ｎは16となる。
上述の如く決定した最大値よりも少ない数の電極を使用
することもできるが（その場合、電極フインガー分離幅
を広くするか、又は、分離幅に対する電極フインガー幅
を大きくすることになる）、可能な場合、最大数の電極
を使用すると効果的である。その理由は、電極数が最大
数の電極構造では、電極面積も最大となると共に、電極
面積に対する直線的電極エツジ長さの比も最大となり、
そのために、電極構造体の静電容量を最大にし、ピーク
電圧へのRF正負間振幅電圧を最小にできるためである。
RF正負間振幅電圧を最小にすると、ケーブル及びコネク
ターの取り扱いが容易になり、又、室壁部に対するイオ
ン衝撃損傷が減少し、高周波数干渉（RFI）が減少する
ので、これらの理由から好ましい。
ニツプル92での真空ボールジョイント21やチユーブ14の
大径側端部での基礎板18に対するRFカツプリングの量を
最小にするために、電極構造の構成について注意を払う
必要がある。基礎板18及びボールジョイント21の両方
は、一般的に、ステンレス鋼やアルミニウム等の金属材
料で形成されており、プラズマに晒されるので、電極8
0,82を基礎板18やボールジヨイント21に接近させ過ぎて
配置すると、RF電力の結合が不均一で望ましくない状態
となる可能性がある。電極80,82と基礎板18はボールジ
ヨイント21との間の間隔の所望最小値は、RF周波数や電
力、圧力、ガス組成、チユーブ材料と寸法等の様々な要
因で決定される。石英チユーブの直径が200mmで長さが
2.1mであり、RF電力が2KWで450KHzであり、NF3ガスが2t
orrである場合、基礎板18での間隔は約15cmであり、ニ
ツプル21での間隔は5cmである。
なお使用したRF電力の周波数は450KHzである。
第５図及び第5A図には第４図及び第4A図に示す電極構造
と類似した電極構造120が示してある。この実施例で
は、第４図及び第4A図の縦方向の電極フインガー84,86
に代えて、部分環状バンド形の電極フインガー122,124
が設けてある。各組の部分環状バンド形電極フインガー
122,124は、それぞれ、チユーブ14の互いに反対側に位
置する２個の縦方向の接続電極126,128の一方に接続し
ている。当業者にとつて自明の如く、第５図及び第5A図
の電極構造は第４図及び第4A図に示す電極構造と同様の
方法で機能する。
第６図に示す電極構造は幅の狭い単一のRF電力側電極13
0と幅の狭い単一の大地側電極132とで構成されており、
それらは、各電極130,132の間の間隔がいずれの部分で
も等しい螺旋状態でチユーブ14に巻き付けてある。RF電
力及び大地電位の電気的接続部134,136は、それぞれ、
構造体の両端部に設けることができ、それにより、電極
130,132の長手方向に沿つて生じる可能性のある抵抗損
失を相殺できる。当業者にとつて自明の如く、第６図の
電極構造は第４図及び第4A図に示す電極構造と同様の方
法で機能する。
室や室付着物に対するプラズマ強さを一層高めるため
に、単一処理室に関して本発明を実施する場合、別の型
式の電極構造や別の電極幅及び間隔を採用することもで
きる。例えば、処理条件によつては、LPCVDチユーブの
壁部付着物はチユーブの中央領域に主に生じる場合があ
る。この場合、チユーブの全長にわたつて同一の電極構
造を使用すると、中央付着領域以外においてチユーブに
過度のエツチ洗浄作用が及ぼされることになる。従つ
て、２種類の異なる電極幅及び間隔を採用すると効果的
であり、その場合、中央付着領域の周囲では、間隔を最
小にするとともに、電極幅をその間隔の２倍にし、中央
付着領域以外では電極幅を狭くして間隔を広くする。こ
の構造では、中央付着領域内でのプラズマ強さがそれ以
外の領域のプラズマ強さよりも大きくなり、室壁部の腐
食が最小となる。絶縁室壁部の厚さが均一でない場合
は、別の構造を採用する。室壁部の厚さはプラズマの電
力伝達の度合に影響するので、壁部厚さが部分的に不均
一な場合に室の電極構造を均一にすると、放電が不均一
になる。この場合、２個以上の異なる電極構造を使用す
ることが好ましい。すなわち、室壁部が厚い場所では、
電極間隔を最小にするとともに、その間隔の１〜複数倍
の幅の電極を使用し、室壁部が薄い場所では、間隔を広
げ、その間隔の１倍未満の幅の電極を使用する。この様
にすると、室壁部厚さの影響が補正され、室壁部全体に
わたつて比較的均一なプラズマが得られる。
以上に説明した実施例ではLPCVD室が水平な構造が採用
されている。本発明はその他の型式の処理システムにも
適用でき、例えば、垂直型LPCVD室やプラズマ強化型CV
D、ならびに、概ね同一構造の管状石英等を利用した拡
散システムにも適用できる。第７図には本発明を適用し
た垂直LPCVDシステムが示されている。該システムで
は、炉16内に垂直に配置した管状石英室14の外面上に電
極138,140が配置してある。石英室14の一端部19は筒状
の真空マニフオールド142に接続して基礎板18で密封さ
れており、他端部20は閉鎖されている。真空マニフオー
ルド142は真空バルブ24を設けた真空排気ライン23を介
して真空ポンプ22に接続している。処理洗浄ガスは、石
英チユーブ14の他端部20を貫通する形で形成したガス分
配チユーブ62を介して導入される。電極138,140は、そ
れぞれ電極リング98,100により、交互の関係で、マツチ
ングネツトワーク34を介してRF電力源32及び大地電位36
に接続している。当業者にとつて自明の如く、上述の装
置は、水平型LPCVD室の場合と概ね同様の方法で上記室
に対して機能する。
本発明を適用できる別型式の処理システムとして、エピ
タキシヤル及び減圧エピタキシヤル・リアクタ等の冷壁
処理システム等がある。これらのシステムならびに本発
明を利用できる別のシステムでは、外面付着型電極が処
理システムの動作に影響することがあり、作動における
活性化機能を果たすことがある。その様な例として、米
国特許第4579080号（発行日:1986年４月１日、Martin
他）や第８図に記載されたような、RF誘導加熱・放射加
熱組み合わせ型エピタキシーシステムの場合がある。こ
のシステムでは、基板150が、筒状石英ガラス鐘154（ガ
ラス・ジヤー）内に配置したグラフアイト製のサセプタ
ー152上に置かれている。サセプター組立体152は石英ス
タンド155に固定されており、スタンド155は基礎板156
に固定されている。基礎板156は筒状真空マニフオール
ド157に密着状態で係合して真空気密シールを形成して
いる。真空マニフオールド157はガラス鐘154に密着状態
で係合して真空気密シールを形成している。ガラス鐘15
4は真空バルブ160を設けた真空排気ライン159を介して
真空ポンプ158により減圧される。処理ガスはガラス鐘1
54の頂部を貫通させて形成したガスチユーブ162から導
入される。ガス流量はバルブ164及び流量制御器166で制
御される。サセプター152は10KHzの電流を誘電コイル16
8に流すことにより加熱する。コイル168はガラス鐘154
の周囲に固定してあり、サセプター152に循環電流を誘
導する。その様にして加熱されたサセプター152は基板1
50を加熱し、それにより、高温のサセプター152及び基
板150から外部へ熱エネルギーが放射される。放射熱エ
ネルギーはガラス鐘154の石英壁部を通過し、ガラス鐘1
54の外面に付着させた反射性コーテイング170によりサ
セプター152及び基板150に向けて反射される。反射性コ
ーテイング170は一般に金で構成する。ガラス鐘154は、
ガラス鐘154と水汚染ジャケット174との間に形成された
環状空間173に冷水172を流すことにより冷却する。基板
150上に薄膜が付着するにつれて、一部の材料176がガラ
ス鐘154の内壁部に付着する。付着サイクルが繰り返さ
れると、この付着物176は剥離してガラス鐘154内で粒子
となり、基板150上に留まることがあるので、周期的に
取り除く必要がある。更に、付着物176は放射エネルギ
ーの一部を吸収してシステムの動作を妨害する。
導通性ガラス鐘154の外面上にコーテイング170が存在し
ているので、コーテイング170の頂部に電極を付着させ
ても作動しない。更に、コーテイング170の代わりに、
先に説明したような間隔に対する幅の比が２である付着
電極を使用すると、システムの動作に有害な影響が及ぼ
され、基板150へ反射された放射エネルギーの30％以上
が電極間の間隙から逃げる。但し、第９図に示すよう
に、間隔対幅の比を10以上にして本発明を利用し、金等
の反射性材料を電極に使用すると、連続的コーテイング
の場合と比べて、放射損失は10％未満となり、システム
の動作に重要な悪影響は及ぼされない。第９図におい
て、介在配列構造のRF電力側電極180と大地側電極182と
がガラス鐘154の外面に付着されている。上記付着構造
体は、第４図及び第4A図に示す構造と概ね類似している
が、第２図及び第５図、第5A図、第６図の構造を使用す
ることもでき、但しその場合、電極により覆う面積は放
射を受けるガラス鐘154の外表面面積の約90％以上にす
る必要がある。マツチングネツトワーク198と大地電位1
99とを併設したRF電力供給部196は、第４図に示す構造
と同様の接続バンド184により、それぞれ、電極180,182
に接続されている。
第９図に概略構造を示す実施例の装置を室洗浄に使用す
る場合、サセプター152及び基礎板156をガラス鐘154か
ら除去し、第２の基礎板186を真空マニフオールド157の
底部に固定して真空気密シールを構成する。ガラス鐘15
4にはRF電極180と大地電極182とによりパターンが付け
てあり、又、それらの電極180,182は接続リング184を介
して、それぞれ、RF電力及び大地電位に接続している。
基礎板186は石英やAl2O3等の絶縁コーテイング188で形
成する。システムから水を排出するとともに、バルブ16
0を開いて真空ポンプ158によりガラス鐘154を減圧す
る。洗浄ガスはガス入口チユーブ162からガラス鐘154へ
導入する。洗浄ガスはガスシリンダ194から供給し、そ
の流量はバルブ164及び流量制御装置166で制御する。ガ
スとしては公知のガスを使用し、例えば、CF4、CF4＋O
2、C2F6、SF6又はNF3やそれらとAr、He、N2の不活性ガ
スとの混合物を使用する。50KHz〜100MHzで100〜5000ワ
ツトのRF電力をRF電力源196からマツチングネツトワー
ク198を通して供給することにより、ガラス鐘154内にプ
ラズマを形成する。エツチ化学種はプラズマ内での洗浄
ガスの分解により形成され、壁部付着部176と反応して
揮発性生成物を形成し、該生成物は真空ポンプ158によ
りガラス鐘154から排出される。
処理に先立つて基板を洗浄するために、第９図に概略構
造を示す実施例の装置を使用する場合、基板150はサセ
プター152上に置いた状態でガラス鐘154内に入れ、第８
図に示すように、基礎板156で真空マニフオールド157を
真空気密状態で密封する。ガラス鐘54にはRF電極180及
び大地電極182でパターンが付けてあり、それらの電極
は、接続リング184を介して、それぞれ、RF電力及び大
地電位に接続している。水172はシステムから排出し、
バルブ160を開いて真空ポンプ158によりガラス鐘154を
減圧する。洗浄ガスはガス入口チユーブ162からガラス
鐘154へ導入する。洗浄ガスはガスシリンダ194から供給
し、その流量はバルブ164及び流量制御装置166で制御す
る。ガスとしては公知のガスを使用し、例えばNF3＋Al
又はH2を使用する。50KHz〜100MHzで100〜5000ワツトの
RF電力をRF電力源196からマツチングネツトワーク198を
通して供給することにより、ガラス鐘154とサセプター1
52の間にプラズマを形成する。エツチ化学種はプラズマ
内での洗浄ガスの分解により形成され、基板150の表面
上の汚染物と反応して揮発性生成物を形成し、該生成物
は真空ポンプ158によりガラス鐘154から排出される。
上述の方法ではシステムから水172を排出することが必
要条件となつているが、システム内の水172を、高い絶
縁強度を有する鉱物オイルやある種の炭化フツソ液体等
の別の冷却液と置き換えることができる場合、上記排水
は不要である。
上記以外に、処理室の外面に電極を設けたことが処理装
置の作動に影響するような例として、第10図に示すよう
な例がある。第10図には放射加熱エピタキシヤルリアク
ターが示してあり、該リアクターでは、石英ガラス鐘20
4の周囲に配置したランプ206からの放射によりサセプタ
ー202及び基板200が加熱される。このシステム85の作動
は第８図及び第９図に示すシステムの作動と類似してい
るが、第10図のシステムは、RF誘電加熱に代えて、放射
ランプ加熱を使用し、水冷方式に代えて、ガラス鐘204
を強制空冷方式で冷却している点が異なつている。電極
208,210は、金等の材料で形成した場合、ランプ206から
の放射を遮つてサセプター202及び基板200に伝わること
を防止する。すなわち、本発明のこの実施例では、電極
が不透明であれば、システムの作動に有害な影響が及
ぶ。但し、電極208,210を、適当な導通性を有し、ラン
プ206からの放射に対し概ね透明である材料（例えばイ
ンジウム錫酸化物）で形成すると、電極がシステムに悪
影響を及ぼすことはなく、無論、装置は第９図に示す装
置と概ね同様の機能する。
上述の薄い付着電極を構成するための材料及びその構造
は、装置の成功を左右する重要な要因となる。第１条件
として、薄膜を絶縁室壁部に接着しなければならず、
又、薄膜は適当な電気的導通性を備えており、その長手
方向に過度の抵抗性電気的損失を生じさせてはならない
ということがある。石英又はアルミナの室に付着させる
ための適当な材料としては、金、クロム、ニツケル、
銅、シリコン、インジウム錫酸化物、及び、種々の珪化
物がある。それらのいずれもが石英及びアルミナに対し
て比較的良好な接着性を備え、又、シリコン以外は良好
な導通性を有している。なお、シリコンは室温での導通
性に乏しいが、温度が上昇すると導通性は許容範囲まで
変化する。抵抗性電力損失が最小の状態で電極長さ方向
の電気的導通能力は電極の横断面面積と相関関係がある
ので、付着電極の厚さ及び幅も重要な要因である。すな
わち、電極の幅及び厚さは、電気的な観点からは、大き
いほど適当である。ところが、電極材料と室材料とで
は、熱膨張係数が異なつているので、電極の厚さ及び幅
を小さくするほど、高温に晒される場合には好ましく、
具体的には、温度上昇時の相対的な膨張量は上記幅及び
厚さが小さくなるほど小さくなり、膨張量の差による応
力を容易に解放することができる。一般に、薄膜の厚さ
は１〜50μ程度が最適であり、又、厚さは、主に電極材
料の熱膨張係数と導通性に応じて決定する。
LPCVDシステムの場合と同様に電極及び室の温度が上昇
する場合、上記以外の要因をも考慮して電極材料及び構
造を選択する必要があり、具体的には、室壁部を通して
の電極材料の拡散と、それに続く処理との相互作用、及
び、電極材料と外部雰囲気（大部分の場合は空気）との
反応等の要件を考慮する必要がある。
室壁部を通しての電極材料の拡散は1000℃以上の温度に
おいては、ほぼ全ての電極材料にとつて重要な事項であ
るが、金等の特定の電極材料については、低温でも問題
となる。シリコンは400℃以上での導通性に優れ、石英
及びアルミナに対する拡散性が低く、室壁部への何等か
の拡散が生じた場合でも、その影響は大部分の処理にお
いて無視できるので、温度が高い場合、シリコンを選択
すると、良好な結果が得られる。シリコンが望ましくな
い場合、例えば、第11図に示すように、別の方法により
室壁部への電極材料の拡散を防止又は大幅に減少させる
ことができる。第11図において、Si3N4等の付着絶縁薄
膜250は、電極材料の拡散に対して高い抵抗性を有して
おり、その様な薄膜250が電極254の付着に先立つて室壁
部252の外面に付着される。これに代えて、第12図に示
す如く、２個の壁部258,260で形成した絶縁室を採用す
ることもでき、その場合、電極262は外側室壁部260の外
面に付着させ、N2又はHClの様なガスを内側室壁部258と
外側室壁部260との間の環状空間264を通して流入させ
る。なお、上記壁部には、環状空間へガスを導入するた
めの適当な入口と、そこからガスを排出するための適当
な出口とが設けてある。
電極材料とそれが晒される雰囲気との反応は重要な事項
であり、特に、空気の温度が高い場合や、冷却液として
使用される脱イオン水が電極材料と接触する場合に、上
記反応が問題となる。シリコン薄膜が800℃の空気に１
年間にわたつて晒されると、上面から４μの厚さにわた
つてSiO2に変わる。シリコン付着層の厚さが薄く、10μ
であれば、その様な量だけSiO2に変化すると、導通性に
重大な影響が及ぼされる。更に、脱イオン流水に金薄膜
が接触すると、１年又はそれ以上の期間毎に250μの割
合で腐食が進む。電極材料と雰囲気との反応が問題とな
る場合、電極材料を第13図に示すように不動態化でき
る。第13図の構造では、Si3N4、SiO2、カーボン系ポリ
マー、シリコン系ポリマー等のように、雰囲気と概ね反
応しない材料で絶縁薄膜270を構成し、図示のように、
室壁部274上に電極272を付着させた後、電極272に上記
薄膜270を付着させる。絶縁薄膜270は電極272を完全に
覆つており、電極272間の間隙において、室壁部274に直
接付着させることもできる。電極272との電気的接続を
可能にするために、不動態化薄膜270に複数の開口をエ
ツチ処理で形成することもできる。
絶縁薄膜の付着薄膜層を付着電極と組み合わせて電極間
の電気的絶縁破壊を防止するように使用することもで
き、又、処理システムの作動における活性化要素として
使用することもできる。電極の周囲における雰囲気中で
の電極間の電気的絶縁破壊が重要な問題である場合、第
14図に示すように、絶縁薄膜を使用することができる。
第14図において、絶縁薄膜276はSiO2、Al2O3、Si3N4等
の高絶縁強度材料で構成されており、図図の如く、室壁
部278上への電極277の付着の後に、電極277の頂部及び
それらの間に付着されている。この方法では、電極間の
電気的絶縁破壊に関連する電位を減少させ、電極間隔を
狭めることができる。例えば、上述の実施例では、3KV
のRF正負間振幅電圧を発生させるプラズマ条件の下で、
空気雰囲気に晒される電極間の最小間隔は1cmであつ
た。約0.5mm厚さのSiO2の付着層を電極で完全に覆う
と、最小間隔を0.5cmに減少させることができる。この
理由は、SiO2薄膜の最小電気的絶縁破壊電圧が空気中の
最小絶縁破壊電圧に付加されるためである。すなわち、
電界が貫通する必要のある各絶縁薄膜についての空気中
の電気的絶縁破壊電圧により割られた絶縁破壊電圧より
も小さい最大RF正負間振幅電圧により最小電極間隔が決
定される。
絶縁薄膜を付着電極と組み合わせて使用し、処理装置の
作動を変更したり、その作動に影響を与えたりすること
もできる。第９図に示す実施例では、望ましくない放射
損失が電極間の間隙で生じる。この放射損失は、第14図
に示すように、絶縁薄膜を使用することにより、最小に
できる。第14図に示す絶縁薄膜276は、室壁部278上に電
極277を付着させた後に電極277間に付着されている。絶
縁薄膜276を構成する材料は室壁部278を形成する材料よ
りも屈折率が高く、又、放射に対して概ね透明である。
室壁部278と絶縁薄膜276との間の境界面により、以下の
式に基づいて、そこに到達する放射エネルギーの一部が
反射される。
Ｒ＝（N1−N2）／（N1＋N2） （16） なお上記式において、Ｒは反射される放射エネルギーで
あり、N1は室壁部の反射率、N2は絶縁薄膜材料の反射率
である。すなわち、絶縁薄膜276を反射率が約2.2のTiO2
又はZnS等の材料で構成し、室壁部278を反射率が約1.4
のSiO2で構成すると、境界面で反射される放射量が約22
％となる。反射率の異なるTiO2、ZnS、SiO2、Si3N4等の
材料で多重コーテイングを行うと、反射される割合を高
めることができる。絶縁薄膜276は電極277の間だけに付
着させることもでき、又、第14図に示す如く、電極277
の間及び頂部の両方に付着させることもできる。後者の
場合、絶縁薄膜を利用して室壁部278の熱伝達係数を変
更し、処理システムの作動に影響を与えることもでき
る。
第15図及び第16図に示す如く、電極を２層以上の層構造
としたり、２種類以上の導通材料で形成することもでき
る。第15図において、電極280は、クロムのように室壁
部284に対する接着性に優れた薄い層282と、ニツケルの
ように付着の容易さや費用の面で優れた材料の厚い層28
6とで構成されている。第16図において、電極290は第１
層292と第２層296とで構成されている。第１層292の材
料は例えばシリコンであり、室壁部294に対する良好な
接着性を有しており、又、室壁部294に対する拡散性が
低いが、電気的導通性は比較的低い。第２層296の材料
は、例えばクロムであり、高い電気的導通性を有してい
る。第16図に示す如く、第２層296の幅は第１層292の幅
よりも狭くしても良い。
第17図に示す如く、装置性能を向上させるために、単一
の装置に２種類以上の電極材料構造を使用することもで
きる。第17図において、石英チユーブ300は炉302内に設
けてあり、チユーブ300の両端部304は炉302の外側へ突
出している。炉302内においてチユーブ300は高温となる
が、炉302の外側では、チユーブ端部304は低温となる。
チユーブに付着された電極306は、チユーブ300の炉内に
位置する領域に付着した部分がシリコンの単一層となつ
ており、チユーブ端部304上の部分がシリコン及びクロ
ムの２重層308,310となつている。クロム層310を炉302
の外側で使用する理由は、炉302の外側の領域が一般に2
00℃であり、そのために、シリコン層308の電気的導通
性が比較的低いためである。炉302の内部は高温である
ので、シリコン層308の導通性が高いとともに、クロム
層310がチユーブ300内を拡散してその内部で行われる処
理に影響する可能性があるので、クロム層310は炉302の
内部には使用しない。
シリコン、クロム、ニツケル、金、銅、インジウム錫酸
化物等の単一層導通性薄膜や、クロム／ニツケル、シリ
コン／クロム、シリコン／珪化物等の多重層導通性薄膜
を様々に組合せ、SiO2、Al2O3、Si3N4又はカーボン系ポ
リマーやシリコン系ポリマー等の種々の絶縁薄膜ととも
に（又は、それらの薄膜とは別に）使用し、処理システ
ムの個々の必要条件に最も適合するように構成すること
もできる。
導通性薄膜や絶縁性薄膜を室壁部の外面や内面に付着さ
せたり、それらの薄膜を互いに付着させたりする手段と
しては、真空蒸着やRFスパツタリング、化学蒸着、電気
めつき、スピン・オン等の従来の様々な方法を利用でき
る。
導通性薄膜や絶縁性薄膜の所望構造又はパターンへのパ
ターン化は、付着前のマスキングや、付着前のマスキン
グとそれに続く剥離、付着後のマスキングとそれに続く
化学エツチ処理（マスキングにはフオトマスキングが含
まれる）等の従来の様々な方法で行うことができる。
以上に本発明を図示の実施例に基づいて説明したが、本
発明に基づいて様々な変形や変更が可能であり、その様
な変形技術及び変更技術も本発明の範囲に含まれるもの
である。
以上のように、本発明は、電極供給用電極と接地電極と
をそれぞれ幅の狭いものを複数本用意し、それらをそれ
ぞれの幅と等しいかそれより狭い間隔で交互に並べて、
処理室外面のほぼ全領域にわたるように形成させ、しか
もガスを供給するチューブにオリフィスを形成させたも
のであるので、処理室内にガスを均一に配分し、しかも
プラズマを均一に生じさせることができ、洗浄を極めて
効果的に行えるようになった。
【図面の簡単な説明】
第１図は低圧化学蒸着システムの側部正面略図、第２図
は本発明の第１実施例の側部正面図、第３図は第２図の
３−３断面図、第４図は本発明の別の実施例の側部正面
図、第4A図は第４図のＡ−Ａ断面図、第５図は本発明の
更に別の実施例の側部正面図、第5A図は第５図のＡ−Ａ
断面図、第６図は本発明の更に別の実施例の側部正面
図、第７図は垂直型LPCVDシステムに適用された本発明
実施例の斜視図、第８図は従来のエピタキシヤルリアク
ターの一部切欠き側部正面図、第９図は第８図のエピタ
キシヤルリアクターに適用された本発明実施例の斜視
図、第10図は放射加熱型エピタキシヤルリアクターに適
用された本発明実施例の斜視図、第11図は本発明の電極
構造の端部断面図、第12図は本発明の電極を設けた２重
壁型リアクターの端部断面図、第13図は本発明の別の電
極構造の端部断面図、第14図は本発明の更に別の電極構
造の端部断面図、第15図は本発明の更に別の電極構造の
端部断面図、第16図は本発明の更に別の電極構造の端部
断面図、第17図は本発明の更に別の電極構造の側部正面
図である。 10……LPCVDシステム、12……基板、14……石英室、22
……真空ポンプ、26……ガス入口、30……電極、32……
RF電力源、34……マツチングネツトワーク、36……大地
電位、40……電界。

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】装置自身の内壁及び内部に配置した用具や
    基板を洗浄する装置において、 絶縁性材料で構成され、室壁部を有する処理室と、 前記室壁部の外壁に導電性物質を直接付着させて形成さ
    せた幅が3cm以下で、薄いフィルムからなる複数の電力
    供給用電極と、 前記電力供給用電極の幅と等しい幅を有し、かつそれと
    等しい数で、しかも電力供給用電極との間の距離が電極
    の幅の0.3〜1.0倍であるように離して電力供給用電極と
    交互になるように、前記室壁部の外壁に導電性物質を直
    接付着させて形成させた接地電極と、 １つ以上のチューブからなり、しかもそれぞれのチュー
    ブに処理室内へのガスの供給を均一にするための複数の
    オリフィスを備えた処理室にガスを導く手段と、 前記ガスを導く手段にガスを供給する手段と、 前記処理室内を減圧状態にしてその状態を維持する手段
    と、 高周波電力を供給する手段と、 電力供給用電極、接地電極及び高周波電力を供給する手
    段との間に形成させた電気的回路と、 を備え、前記電極供給用電極及び接地電極が室壁部の外
    壁のほぼ全面を覆い、かつ前記電気的回路で電力供給用
    電極と接地電極との間に高周波電界を形成させて減圧下
    にある処理室内部に前記ガスと電界との相互作用によっ
    て処理室の内部壁面のほぼ全域を覆うプラズマを発生さ
    せ、そのプラズマで処理室内部壁面及び処理室内に配置
    した用具、基板等へ付着した汚染物質を除去させること
    を特徴とする洗浄装置。
  2. 【請求項２】処理室形状を円筒状とし、電極形状を細長
    い形状として円筒状の処理室外面に電極を長手方向に並
    べて形成させた特許請求の範囲第１項記載の洗浄装置。
  3. 【請求項３】処理室形状を円筒状とし、電極形状を細長
    い形状として、円筒状の処理室外面の周囲に円周状に形
    成させた特許請求の範囲第１項記載の洗浄装置。
  4. 【請求項４】処理室形状を円筒状とし、電極形状を細長
    い形状として、円筒状の処理室外面の周囲に二重ら線形
    状に形成させた特許請求の範囲第１項記載の洗浄装置。
  5. 【請求項５】前記電極が電極を構成する物質が処理室壁
    を通して処理室内に拡散するのを防止する手段を備えて
    いる特許請求の範囲第１項記載の洗浄装置。
  6. 【請求項６】前記拡散を防止する手段が電極の付着前に
    処理室の外面に付着された絶縁薄膜である特許請求の範
    囲第５項記載の洗浄装置。
  7. 【請求項７】前記絶縁薄膜がシリコン窒化物（Si3N4）
    である特許請求の範囲第６項記載の洗浄装置。
  8. 【請求項８】電極が、その電極を構成する物質が外部の
    雰囲気と反応するのを防止する手段を有する特許請求の
    範囲第１項記載の洗浄装置。
  9. 【請求項９】前記雰囲気と反応するのを防止する手段が
    電極全体を包み込むように付着された絶縁性薄膜である
    特許請求の範囲第８項記載の洗浄装置。
  10. 【請求項１０】前記絶縁性薄膜がSi3N4、SiO2、カーボ
    ン系ポリマー、シリコン系ポリマーからなる群から選択
    される特許請求の範囲第９項記載の洗浄装置。
  11. 【請求項１１】電極間の絶縁破壊を防止する手段を設け
    た特許請求の範囲第１項記載の洗浄装置。
  12. 【請求項１２】前記電極間の絶縁破壊を防止する手段が
    電極と電極間とを完全に覆う絶縁性の薄膜である特許請
    求の範囲第11項記載の洗浄装置。
  13. 【請求項１３】前記絶縁性の薄膜が、Si2、Al2O3、Si
    3、Si3N4の群から選択される特許請求の範囲第12項記載
    の洗浄装置。
  14. 【請求項１４】処理室から放射されたものを処理室内に
    反射させて戻す手段を設けた特許請求の範囲第１項記載
    の洗浄装置。
  15. 【請求項１５】前記放射を反射させて戻す手段は処理室
    の外面に放射を反射するように付着させた電極である特
    許請求の範囲第14項記載の洗浄装置。
  16. 【請求項１６】前記放射を反射させて戻す手段は前記電
    極と、その電極と処理室外面との間に設けた１枚または
    複数枚の絶縁性薄膜とで構成させた特許請求の範囲第14
    項記載の洗浄装置。
  17. 【請求項１７】前記絶縁性薄膜がTiO2、ZnS、SiO2、Si3
    N4の群から選択された一つまたは複数のものである特許
    請求の範囲第16項記載の洗浄装置。
  18. 【請求項１８】前記電極を金または金を主体とした合金
    で形成させた特許請求の範囲第15または16項記載の洗浄
    装置。
  19. 【請求項１９】前記処理室を石英（SiO2）、アルミナ
    （Al2O3）、ムライト（Al2O3-SiO2）、ガラスの群から
    選択した特許請求の範囲第１項記載の洗浄装置。
  20. 【請求項２０】処理室の壁が同心的に配置された２つの
    絶縁材からなる壁で構成された特許請求の範囲第１項記
    載の洗浄装置。
  21. 【請求項２１】電極を構成する導電材料の厚さが1.0と
    ５ミクロンの厚さの間である特許請求の範囲第１項記載
    の洗浄装置。
  22. 【請求項２２】プラズマによって覆われる領域を処理室
    の壁の内面に堆積する領域と一致させてプラズマを分離
    して発生させるように電極を形成した特許請求の範囲第
    １項記載の洗浄装置。
  23. 【請求項２３】処理室の全体または一部が300〜1200℃
    となるように処理室を加熱する手段を有する特許請求の
    範囲第１項記載の洗浄装置。
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