JPH09115894A - マイクロ波プラズマベースアプリケータ - Google Patents

マイクロ波プラズマベースアプリケータ

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JPH09115894A JP8180751A JP18075196A JPH09115894A JP H09115894 A JPH09115894 A JP H09115894A JP 8180751 A JP8180751 A JP 8180751A JP 18075196 A JP18075196 A JP 18075196A JP H09115894 A JPH09115894 A JP H09115894A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、プラズマの発生に使用される電磁
放射線源と反応ガスを受け入れる、改良プラズマアプリ
ケータを提供する。 【解決手段】 アプリケータ管は、プラズマ内で反応種
の生産を最大にする直径ー長さ比を持つことが好まし
い。反応ガスはアプリケータ管の内表面付近で、アプリ
ケータ管に注入される。プラズマの点火は、マイクロ波
調整スタブの位置と、マイクロ波導波管内での背壁の正
しい位置の選択により、より高められる。アプリケータ
管はＯリングによって、トルクが無い状態で弾性的に装
着されている。アプリケータ管と外側管は同心でおか
れ、その内部に、プラズマが発生する熱を冷却する冷却
剤が導入される隙間を画成している。冷却剤は、無視で
きるマイクロ波吸収を示す過フッ化ポリエーテルが好ま
しく、それによりアプリケータ内に受け入れられたマイ
クロ波がより安定し、予測可能で、効果的になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマプロセス
と、プラズマプロセス装置に関する。特に本発明はプラ
ズマを発生し、且つ流すための管アプリケータに関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】プラズ
マは、ガスが非プラズマ状態よりもより化学的に反応的
になるようにガス種を励起する目的で、ガス分子に電磁
放射線を付加することによって作られる。このようなプ
ラズマはしばしば半導体基板プロセス、例えば、プラズ
マエッチング、ホトレジスト除去、チャンバ清浄、膜蒸
着のといった分野に使用される。
【０００３】プロセスのため基板へプラズマを提供する
方法は、基板から離れた位置、つまりアプリケータ内で
プラズマを発生させ、アプリケータを通してプロセスチ
ャンバ内へプラズマを流すことである。従来、プラズマ
アプリケータはガスが流される管を備えていて、それに
対しマイクロ波電磁放射線が照射されている。マイクロ
波は、流れるガスと相互作用し、それによって管内部に
プラズマを生成する。管の材料は、管内を流れるプラズ
マの腐食性の性質に基づいて選択されている。多くの場
合、フッ素含有ガスのプラズマが使用されるので、フッ
化ガスプラズマに耐え得る管材質を使うことを必要とす
る。
【０００４】管材質としては、サファイアが、フッ化ガ
スプラズマに関して本質的に化学的に中性という理由か
ら高く望まれる一方、この材料は壊れやすいため扱いに
くい。もしトルクを発生する装着部材が使用されるので
あれば、装着による管への圧力が不均一に適応されて、
管の破損の危険性をもたらすので、アプリケータ管を支
持構造上に装着することは難しい。特にトルクのよう
な、管の一部分に加わる圧力の不均一さを最小にする方
法で、壊れやすい管を装着することができたら有益であ
ろう。
【０００５】プラズマは、管が常時冷却されていない
と、アプリケータ管に損傷を引き起こす可能性のある激
しい熱を発生する。冷却は一様でなければならないの
で、管の外側を循環する液状冷却剤が好まれる。従来技
術では、サファイアアプリケータ管を包囲する外管は環
帯(annulus)で被覆物を形成していて、冷却水はアプリ
ケータ管を冷却するためにその環帯を通して流れる。そ
の環帯は、冷却水で、１mil〜２mil（０．０２５mm〜
０．０５１mm）程度の冷却流の薄膜をつくることが出来
る程度に薄くなければならない。下流の基板プロセスに
十分なプラズマを形成するために、ガスが吸収するのに
十分なマイクロ波放射線の供給が存在しないほど多くの
マイクロ波放射線を吸収しないように、冷却水膜は薄く
なければならない。管の長さに沿って、小さな管帯の均
一性を維持するために必要な加工誤差を達成する困難さ
のために、このような小さな環帯を作る管の機械加工は
問題となる可能性がある。直径が非常に小さい場合での
環帯直径における不均一性は、管が非常に互いに近接す
るために冷却が本質的に非効果的(ineffective)になる
ところで、内管にそって加熱点をもたらす。このように
従来技術の管形状の欠点は、環帯直径における不均一性
に対して特に敏感だということである。環帯をより大き
くすることができ、それゆえ、指定管直径からの機械加
工寸法許容差により敏感でない同軸のチューブ形状を使
用することは、有益であろう。所望の基板プロセスを首
尾よく遂行するために、ガス内で高密度のプラズマ種、
すなわち励起状態のガス分子とイオンを得ることが必要
である。代表的に２．４５Ghzのマイクロ波放射線を使
う一つの理由は、高密度のプラズマを発生するためであ
る。マイクロ波放射線は、通常はアプリケータ管の端部
から発生されるので、管の端部に最も近いガス分子が放
射線を受け、プラズマを形成する。管の中央により近い
のガスは点火されプラズマになるには、一般的に、必要
な放射線を受けるために管端に拡散しなければならな
い。しかしながら、管端近くの激しいプラズマからのア
プリケータ管の過熱を避けるために、管へのガス供給
は、典型的に管の中央付近の一点に導入される。ガス内
の反応的なプラズマ種の十分な形成を可能にするため
に、拡散に依存する必要性を避けるようにガスを管内に
いくつかの点で導入することができるということは有益
であろう。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、プラ
ズマの発生の際に反応性ガスを受けるアプリケータ管と
電磁放射線源が使用される、改良プラズマアプリケータ
を提供する。反応性ガスは、管が電磁放射線を受け入れ
る場所の中央付近に気体が位置するように、管の内端部
近傍のアプリケータ管に噴射される。このようにガスは
プラズマが存在する領域に最大に晒され、よって活性種
の産出が増加する。好ましくは、プラズマの逆流を防ぐ
ために役立つ空間(plenum)を形成するために、端盤(end
disk)から距離を持って置かれている遮蔽板（cover pl
ate)を有する端盤に形成されている穴を通して、ガスは
噴射される。
【０００７】プラズマアプリケータは、その間に環帯が
形成されるようにアプリケータ管を包囲し、そのアプリ
ケータ管と同軸の外側管を更に含む。実質的に電磁放射
線を吸収しない熱的に伝導的な冷却剤が冷却剤として使
用されるので、管帯は従来可能と考えられていたものよ
り大きな直径を有す。その結果、冷却構造は機械加工誤
差に対し実質的に低い感度を持ち、その為アプリケータ
管の破損を引き起こす可能性のある過熱点を除去する。
好ましくは、アプリケータ管の冷却は、使用される冷却
剤に対し７０またはそれ以上のレイノルズ数を提供する
ために、アプリケータ管の外側の表面の表面粗選(surfa
ce roughening）を使用することで、更に高められる。
【０００８】アプリケータ管と外側管は、弾性装着と無
トルクを可能にするＯリングのみを用いて装着されてい
る。好ましくは、管は、さらに弾性装着を可能にするた
めに、端盤と座金をもって形作られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明のプラズマプロセ
ス装置を典型的に示す概略図である。プロセスチャンバ
２はアプリケータ１０に接続されている。ガスは発生源
１４からアプリケータ１０に供給される。導波管１３
は、それを通して電磁エネルギー源１１が導入され、ガ
スが管を通して流れながらプラズマの形成をできるよう
に、アプリケータ１０に連結されている。電磁放射線
は、交流の周波数が好ましく、本発明のプラズマ発生に
はマイクロ波周波数がむしろ好んで使用されるが、高周
波(radio frequency)でもよい。プラズマはアプリケー
タ１０内で形成され、更にプラズマは連結器２０を通し
て流され、分配器３を通してプロセスチャンバ内に散布
される。半導体加工部材４はプラズマを受け、それによ
って適宜処理される。ここで述べたアプリケータは、Ｃ
ｌ2、ＮＦ3、ＣＦ4、や他のフッ化化合物のような入手
できる最も活性的な化学物質内のいくつかを使用する。
これらのガスは典型的にプラズマエッチングに使用され
る。プラズマはプロセスチャンバ２から排気口５を通し
て排出される。
【００１０】本発明のアプリケータ１０は、図２に、よ
り詳細に示されている。ガスは吸気口１７でアプリケー
タ１０に入り、端盤２５上方の端板２８内に画成された
空間３１に伝導される。上記空間は、その内部で、端盤
２５上にプラズマが到達できないことを確実にする背圧
が確立される容積を提供する。端盤２５はそれ自身も、
アプリケータ１０内に存在する腐食性の条件に対し高い
耐性を持つ、サファイアのような材質から形成されるの
が好ましいが、前記の腐食性の条件に対し同様の耐性を
持つ他の材質も使用できる。
【００１１】アプリケータ管３０はアプリケータ管３０
と外管３７（以下に詳細に述べる）を含む組立品１２の
一部分である。外管３７はアプリケータ管３０を包囲
し、それによって上記管３０と３７の間に環帯を形成し
ている。全ての組立品は本体３２と二つの端盤２８、３
３からなるハウジング内に納められている。
【００１２】反応的なガスは、吸気口１７から前記アプ
リケータに供給され、端盤２５を含む入出口装置(porti
ng arrangement)を通してアプリケータ管３０に噴射さ
れる。上記端盤２５は、そこを貫通することで形成され
る連続する穴２６を持ち、それは円盤上に形成されてい
る大体円形のパターンで、アプリケータ管３０の内径近
くに対称的に置かれている（図４参照）。端盤を通して
形成される穴はアプリケータ管３０に流入するガス流が
アプリケータ管３０の内表面に沿って向けられることを
確実にするように配置されている。穴はアプリケータ管
３０の内端付近に物理的に位置することが好ましい。ア
プリケータ管３０の内端付近にガス流出を得ることによ
って、単位時間当たりに最大量のガスが放射線に接し、
これによってプラズマの最大密度を作り出す。本装置
は、技術の状態に対する著しい改良であり、ガスは、プ
ラズマが形成される領域に晒される前に管の両側に拡散
しなければならないように、管の中央部のみに導入され
る。端盤２５を越えて広がるプラズマが存在しないこと
を確実にするために、穴２６は、空間の圧力が常時１０
Torrより上であることを保証するのに十分な大きさであ
ることが望まれる。圧力が高すぎて端盤２５上にプラズ
マが存在しないように、空間には圧力がかけられてい
る。本装置はアプリケータのガス分配部分がステンレス
スチールのような、比較的に安価で、容易に機械加工さ
れる材質から作られることができるようにしている。
【００１３】プラズマが点火され、持続される領域に画
成された内管３０は、好ましくは、酸化アルミニウム、
より好ましくは、単結晶サファイアで作られる。単結晶
サファイアは酸化アルミニウムで、それは高い化学的な
耐腐食性(chemical resistance)のような周知特性を有
し、管の効果的な冷却を可能にするのに十分な熱伝達を
可能にする。ここで説明されている型のサファイア管
は、New HampshireのSaohikon of Milford 社などから
購入できる。
【００１４】アプリケータ管３０を包囲し、中心を同じ
くしてアプリケータ管３０の回りに配置される外管３７
は環帯を形成し、それを通して冷却流体が流される。従
来技術の環帯の非均一性における敏感性を避けるために
十分に大きな環帯を供給するという、好んで使用される
冷却流体の議論は、詳細に以下に続く。他の物質も使用
できるが、シリコン酸化物や、更に好ましくは石英のよ
うな比較的に低い熱膨張率を持つ材質から外管３７が作
られるのが好ましい。
【００１５】本発明において、典型的に壊れ易いアプリ
ケータ管３０は、トルクが適用されない方法で装着され
る。又、同じ装着は、非常に厳しい機械加工精度を要求
することなく、管の自動センタリング(self centerin
g）を行なうこともできる。アプリケータ管３０は、こ
こでは、管を所定位置に保持するために、Ｏリングなど
の弾性装着に基づいた新サスペンションシステムによっ
て、所定位置に保持される。二つの端盤２５、４１の端
部間の圧縮圧力は、アプリケータ管３０の端と端盤２
５、４１の間に、典型的な２mil（０．０５mm）の隙間
を提供する。この隙間は弾性装着のために自動調整して
いるので、隙間は管３０と、端盤２５、４１の温度によ
って狭くなったり、広くなったりする。ここでの装着は
アプリケータ管に及ぼすトルク力がないことを確実にす
るように構造的に設計されている。アプリケータ管３０
は、Ｏリング３５、４４のような弾性装着によってしっ
かりと所定位置に保持されるようにハウジングに装着さ
れていて、外管３７の中央部に、一定の間隔を開けた配
置に置かれる。Ｏリング３５、４４はアプリケータ管３
０が外管３７の中央に置かれ、更にアプリケータ３０
は、損傷を与え得るいかなるトルクも受けないことを確
実にする。図２の点線１２ａは、アプリケータ管の内側
の部分１２と識別するものである。図中において、アプ
リケータ管の頂部には、Ｏリング３５のような弾性装着
があり、アプリケータ管の底部にはＯリング４４のよう
な弾性装着がある。Ｏリングは、テフロン型の材質のよ
うな、活性的ガスに化学的に耐腐食性のある、しなやか
(compliant)だが、圧縮性のある材質で出来ている。当
業者によれば、弾性装着は、他の材質に変えてることが
でき、更に、変わりにガスケットから構成することもで
き、又、エポキシや他の耐腐食性の材質として知られて
いる高分子材料から作ることもできることが分るであろ
う。Ｏリング３５、４４は、頂部と底部のそれぞれの端
盤とアプリケータ管３０の間が、アプリケータ管３０内
の圧力がアプリケータ管３０外の圧力と同様になったと
しても、プラズマがアプリケータ管３０内から伝わらな
い程度に十分小さくなるように、注意深く適所に置かれ
る。アプリケータ管と外管３７の装着のより詳細な説明
は、以下に図５の説明によって示される。
【００１６】冷却剤は外側管の表面において最も効果的
であると信じられている。冷却の最も重要な面は、熱を
運び去るために十分な容積速度(bulk velocity)を供給
することであり、アプリケータ管内でプラズマによって
発生される熱量に対し、冷却剤速度が単位秒当たり約１
メートルである限り困難ではない。ここでの冷却機構の
他の重要な面は、アプリケータ管の表面粗さが約７０又
はそれ以上のレイノルズ数を有するように、アプリケー
タ管の表面粗選を提供することである。粗選はアプリケ
ータ管の加熱した表面に添う冷却剤の滑らかな流れを中
断させると考えられていて、そのため、アプリケータ管
の表面の付近から、より冷えた流体で置き換えられる過
熱した冷却剤を流出することは、この方法では、アプリ
ケータ管の過熱した表面に対して及びそこからの冷却剤
の環流を強制することである。これにより、冷却剤への
熱の移動は対流で向上される。アプリケータ管の表面粗
選の量は、サファイアアプリケータ管の場合、サファイ
ア結晶のマイクロ構造と、管が製造されたときに結晶(c
rystal)が除去される速度による。一般的に、速く材質
が引き離される程、それだけ管の表面が粗くなる。
【００１７】以上に述べたように、アプリケータは、こ
こでは二つの端部を持ち、それぞれサファイア板で蓋が
されているのが好ましい。サファイアは、腐食ガスに対
する高い耐性から好ましい材質であるが、腐食気体に対
し同様に高い耐性を示す他の材質も使用できる。本装置
は、従来使用されていたより長い管の変わりに、短いサ
ファイアアプリケータ管の使用を可能にする。本発明の
好適実施例において、アプリケータ管３０は約１１イン
チ（２８mm）の長さであり、端盤は、直径で約３．１イ
ンチ（２．９mm）である。その直径に対する管の長さの
特徴的な面は、従来の能力に対する別の向上点である。
アプリケータ管３０の内径は、管の周囲が管長の約４０
％より大きくなるように選択されなければならない。単
結晶サファイア管は、典型的に約１３インチ（３３mm）
より長いものは入手できない。従来使用されていた管の
直径よりアプリケータ管の直径を増加することによっ
て、より高いパワーと、より低い圧力で機能的なアプリ
ケータを提供することが可能となり、同時に、製造可能
な長さのサファイアを使用することができる。本装置の
いくつかの利点は、管のより永い運用寿命と、製造の容
易さを含んでいる。
【００１８】アプリケータは、ＲＦやマイクロ波のよう
な高い周波数の交流放射線源でもよく、本発明の好まし
い実施例において、それは２．４５ＧＨｚの周波数を持
つマイクロ波放射線源１１である。マイクロ波は導波管
１３ａを通してアプリケータに入り、反応的なガスがア
プリケータ管３０を通過するに従って、プラズマは反応
的気体へのマイクロ波の影響によって点火され、フッ素
含有ガスの場合にはフッ素原子の解離を引き起こす。こ
のようにしてつくられたプラズマは、プラズマポート２
１を通してアプリケータ１０の外に導かれる。もし望む
なら、活性種の産出をより向上するために、電磁場をア
プリケータの回りに発生してもよい。エルボ（以下に述
べる、図６参照）は、好ましくはサファイア製（同様
に、ガスからの腐食に対し高い耐性を持つ材質も使用
可）で、エルボ材質の劣化なしに、高いエッチング率を
供給するような方法でアプリケータに付けられている。
【００１９】プラズマが確立されるに先立ち、電磁場が
アプリケータ内につくられるとき、プラズマの点火を高
めることは望ましい。プラズマを発生させるようにエネ
ルギーの収集開始を行なう為にいくらかの自由電子を加
えることもできる。これらの自由電子は多くの方法のう
ちのどの方法によっても発生させることができる。従来
使用されていた技術は、自由電子の発生を紫外線（Ｕ
Ｖ）ランプによって高める方法である。ここでの発明で
は、点火の間、アプリケータ管３０の端部の近くで、電
場が高くなることを強制するプランジャを使用すること
が好ましい。プランジャ２２は操作中移動するようにな
っていない。むしろ、アプリケータ管は例えばサファイ
ア製で、外管は例えば石英製でといった、マイクロ波エ
ネルギーが導通する材質の誘電体の変形を考慮に入れる
ように配置されている。現在、これらの変形を容易に計
算することはできないが、プランジャ２２を動かし、そ
れによって空同２４内の金属調整スタブ２３を、点火を
促進するように配置することはでき、それはアプリケー
タ管の表面の電磁場によって明らかにされる。一度、高
い電磁場を達成する位置がわかると、調整スタブ２３は
空同２４を調整するために空同２４内に固定され、それ
によって電磁場が最適に配置されることを確実にする。
一度調整スタブ（tuning stub)２３が設定されると、プ
ランジャ２２は除去され空同は密封される。アプリケー
タは、それで、プロセス環境で使用される準備が整う。
調整スタブ２３は、最高の結果のために、最適位置の約
１mm以内に置かれなければならないことが判っている。
空同２４は導波管１３ａの一部分で、例えば、日本のＷ
ＲＪ−２規格によってつくられた導波管のように長方形
が好ましい。
【００２０】外管３７はアプリケータ管３０を包囲し、
アプリケータ管３０と同心状に一定の間隔を開けて状態
で置かれていて、それを通して冷却流体が流れる環帯又
は隙間を定義する。冷却剤は冷却剤導入口を通して冷却
剤源１５から供給され、冷却剤排気口１９を通して冷却
剤収集器に排気される。必要であれば、冷却剤を循環す
ることもできる。冷却剤は、アプリケータ管と外側管の
間を環帯を通して流れ、環帯は図４に最もよく示されて
いる。隙間の幅は使用された冷却流体の吸収係数の関数
である。ここで、電磁放射線の吸収が無視できる冷却流
体が使用されるので、本発明の隙間は冷却水を使用する
ときに必要な隙間よりも好都合にも大きい。冷却流体１
５はアプリケータ１０に入る。Ｏリング３４、３６のよ
うな、二つの弾性装着は、冷却がアプリケータ内でおい
て続けられることを確実にする。冷却流体は、その後、
いくつかの導管３８を通して流れ、アプリケータ管３０
と外管３７の間の隙間内に強制的に入れられられる。冷
却剤は、全ての側から均等に隙間に供給される。それ
は、始めにアプリケータに流入し、それから導管３８を
通して隙間に入る前に、外側管の外表面の周りの全経路
(all the way）を流れ、そしてアプリケータ管に入り外
表面に接触する。冷却剤はアプリケータ管３０上で不均
一な圧力(asymmetric pressure)で置かれてはならな
い、さもないとアプリケータ管３０を一方に押すことに
なり、それによって一方に他方より大きな隙間をつく
り、その結果冷却剤の流れに不均一をもたらす。このよ
うに、本発明の好適実施例においては、冷却剤が隙間に
入る場所を供給する８本の導管がある。導管の実際の数
は、冷却剤が外側管とアプリケータ管の間の隙間内に均
等に導入されるという要求に基づいた選択の事項である
ということが、当業者に理解されるであろう。アプリケ
ータ管と外管の間の隙間を大きくするためには、水以外
の冷却剤、すなわち使用される電磁放射線、特にマイク
ロ波を吸収しない冷却剤を使用することが必要である。
残念ながら、これらの冷却剤の殆どは、熱伝導性が悪
い。このことから、アプリケータ管の表面付近で冷却の
向上も起こるということに対しては、非常に批判的であ
る。重要にも、冷却流体は、Ｏリングの直径を引いた、
アプリケータ管の端部までの全てを循環する。本発明の
一つの独特な特徴は、ここで開示されているアプリケー
タが、従来可能と考えられていたものよりかなり大きな
冷却剤の隙間を持ち、なおマイクロ波を吸収しない管を
提供するということである。より大きな隙間はアプリケ
ータを作るのに必要な多様な部品の機械加工を非常に容
易にする。その為、本発明のアプリケータは、アプリケ
ータ管と外側管の間の隙間が、それぞれの側で例えば約
２mil（０．０５mm）、好ましくは１２mil（０．３０m
m）から約２５mil（０．６４mm）でこのアプリケータを
組立てもよい。冷却の改良は、サファイアアプリケータ
管３０と石英外側管３７の場合について説明されてきた
が、冷却の改良は管の材質によって制限されないことに
注意しなけばならない。
【００２１】ここで説明されたアプリケータ管は、好ま
しくはマイクロ波エネルギー源を用いるので、使用され
る冷却剤はアプリケータの性能に重大な影響を及ぼす可
能性があることが判った。それゆえ、冷却剤として、オ
ーシモント(Ausimont)によって製造される、Galden（商
標名）のような過フッ化ポリエーテルを使うことが好ま
しい。このような冷却剤を使用する場合、アプリケータ
内で電場パターンを誘発するマイクロ波は、水冷アプリ
ケータなどと比較した場合のように多く変形されないの
で、これゆえマイクロ波放射線はより効果的にガスに接
触していることが判った。結果として生じるプラズマ
も、より安定していて予想可能であるので、電源をプラ
ズマインピーダンスと整合するときに、マイクロ波自動
調整器技術は、更により効果的に使用される。
【００２２】反応ガスがシステムに入ったとき、側方に
逃げてはならない。その為Ｏリング２７のような弾性シ
ールが、ガスの漏れに対するアプリケータ管３０をシー
ルするために備え付けられる。同様に、Ｏリングのよう
な追加の弾性シールは、アプリケータの保全性を確実に
保持するために備え付けられる。このようにアプリケー
タは、冷却剤のもれに対してアプリケータをシールする
ためにＯリング３４、３６、４２、４３を、ガスのもれ
に対してアプリケータをシールするためにＯリング２７
を、プラズマ排出口をしっかり締めるためにＯリング４
５を、プラズマのもれに対しアプリケータをシールする
ためにＯリング３５、４４を提供する。図５は、本発明
にしたがって、Ｏリングとアプリケータ管の簡略化した
側断面図である。外側管３７は、好ましくは石英、又は
同様な絶縁物質で、約３／８インチ（０．９５ｃｍ）の
厚さで作られているのが好ましい。石英は引張り応力に
対し弱いので、この厚さが必要である。Ｏリング３５、
４４のなどの弾性装着が、サファイア端盤／サファイア
アプリケータ管／石英外側管の接合面に提供されている
ので、外側管の過度の厚さを要求することなしに、石英
外側管の破損を避けるように、引張方法（tensile mann
er）で石英外管の上に押しだす。必要なら、座金５０は
石英外管３７の両側又はどちらかの端部に、石英外管３
７の引張り強さの増加を避けるために置かれ、これによ
って石英外管３７の直径を小さくすることができる。座
金は、ステンレス鋼のような高い引張り強さを持つ材質
からできていることが好ましい。
【００２３】外管はＯリング３５、４４を受け、軸支(j
ournal)されている。外管３７の端盤２５、４１におけ
る型は、その間の隙間が熱膨張によって大きく左右され
るので、非常に重要である。Ｏリング４４は、アプリケ
ータの組み立ての間に外管の端部によって、この隙間内
に圧縮される。
【００２４】本発明の典型的な実施例において座金５０
は、Ｏリングに損傷を与えることなく、アプリケータ管
３０の周りで、端円板２５、４１に対して、外管３７の
容易な適合を可能にするように、好ましくは約１４゜の
傾斜を持つように形成されている。斜角(bevel)や面取
りは、傾斜を持つ外側管の端部を供給するように、外側
管３７に軸支(journal)されていて、この傾斜は約９゜
が好ましく、典型的な本発明の実施例においては、外管
３７に関するアプリケータ管３０のセンタリング力を供
給する。アプリケータ管の放射方向に成分を持つ、外側
管３７に付随する垂直力があるので、センタリング力は
アプリケータ管３０が常時正確にセンタリングされるの
を確実にする。もしこの斜角の角度が９゜より大きい場
合、垂直および／または半径方向の力は強いので、石英
で作られている本発明の好ましい実施例である外側管３
７の破損の危険性がある。
【００２５】それゆえ、外側管３７にかかる応力は、管
３７が損傷を受けないように十分に低くなっているが、
冷却剤の排出によって引き起こされるいかなる不均一も
克服するのに有効なセンタリング力を可能とするために
十分に高くなっている装着装置を本発明は供給する。外
管３７の端部に形成される斜角は、アプリケータ管３０
に関する外側管３７の優れたアライメントを提供し、外
側管３７とアプリケータ管３０の間の小さな隙間が非常
に均一であることを確実にする。外側管３７の粗雑なア
ライメントは、座金５０に付随する外側管３７上へのオ
ーバーハング５４によって供給される。
【００２６】図５は、Ｏリング４４の２つの円を示して
いる。Ｏリングの当初の形状は、Ｏリング４４の横断面
の当初の直径を示すために、中空の円４４ａとして示さ
れている。Ｏリングが外側管の端部の位置に圧縮された
後、その形は、上部、底部、側部の圧縮力のために変え
られ、それはもはや完全な円の形ではない。ここで記載
されている取り付け(fitting)は、Ｏリング４４上の圧
縮力が、Ｏリング４４が約６０〜８０Psi（４．２〜
５．６kg/cm2）の圧力を持つ冷却流体の逆流を抑止する
のに十分であることを確実にし、又引き起こる熱膨張と
圧縮が存在するとき、Ｏリング４４が圧縮永久歪が起き
るほど圧縮されないことを確実にする。このような圧縮
永久歪は、熱膨張が再び起き、端盤が引きさり、Ｏリン
グ４４が追従しないときに生じる。この問題は、十分に
大きな大きさのＯリング４４を使用することと、全ての
操作条件下でオーリング４４の形を作ることによって避
けられる。望ましいＯリング４４（３５においても）
は、本発明の好ましい実施例においては、０．２１０イ
ンチ（０．５３３cm）の公称の横断直径を持つ。この直
径は、アプリケータ管３０、外側管３７、そしてその他
のアプリケータ組み立て構成要素の実際の寸法に基づい
て選択され、アプリケータ組み立て構成要素の寸法がこ
こで述べたものと異なる本発明の実施例においては、異
なってくる。
【００２７】図６は、プラズマ口の簡略化した底断面
で、アプリケータの端部に置かれているエルボ６０を示
している。このエルボ６０は、アプリケータ管３０の長
さを大きくすることなく、反応種の凝縮を向上させる。
エルボ６０は、アプリケータ管３０の側面の外側に位置
し、必要ならば他の材質も使用されるが、好ましくは、
残念だが可溶性ではない、すなわちサファイアなどから
作られる。Ｏリング６１のような弾性シールは、エルボ
６０がアプリケータ管３０と接合する点をシールする。
アプリケータ管被覆部材６２と、エルボ被覆部材６４か
らなるハウジングは、エルボ６０とアプリケータ管３０
の組立品を包囲し、保護する為に提供されてもよい。ハ
ウジングの二つの部分は、締結装置６６のような、既知
の締結手段によって互いに接合されている。
【００２８】エルボ６０の端部は、好ましくはアプリケ
ータ管３０の外形に一致するように斜断されており、こ
れによりアプリケータ管３０の外表面に堅くはめ込ま
れ、一方、アプリケータ管３０の開放部は、エルボの軸
に対して実質的に平行な端部を持つ。Ｏリング６１は、
実質的に両エルボ６０の、好ましくは完全又は完全に近
い円の外表面と、そしてエルボとアプリケータ管の接合
部において楕円である、アプリケータ管３０の外表面と
一致しなければならない。
【００２９】ここでのエルボ６０の設備は、２つの主な
利点を提供する。第一は、エルボ６０が作られる材質が
腐食しないこと、第二は、エルボ６０がアプリケータ管
３０の体積を増加するので、凝縮した反応種が増加する
ということである。凝縮した種のこのような増加は、プ
ラズマ内でのより速いプロセスを可能とする。装着の改
良はサファイアアプリケータ管３０と石英外側管３７に
関して記載されたが、ここでの装着の改良は選ばれた材
質によって管を限定しないということに注意しなければ
ならない。
【００３０】本発明はここで、好ましい実施例に関して
記載されているが、当業者は、他の適応が、本発明の真
意と範囲から逸脱することなしにここで述べられている
これらに代替えされることが出来るということを、容易
に認識するであろう。よって、本発明は請求項によって
のみ制限される。
【００３１】
【発明の効果】アプリケータ管と、外側管が弾性装着と
無トルクを可能にするＯリングのみを用いて装着される
ので、管の一部分にかかる不均衡を最小にする方法で、
壊れ易い管を装着することができる。このため、アプリ
ケータ管の破損の可能性が少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】間接的なプラズマ発生のためのプロセスチャン
バとアプリケータを含む、プラズマプロセス装置を示す
概略図である。
【図２】本発明によるプラズマアプリケータの側断面図
である。
【図３】本発明によるサファイア上板の平面図である。
【図４】本発明による、プラズマアプリケータの簡略化
した側断面図である。
【図５】本発明による、Ｏリングと、外側管と、アプリ
ケータ管の簡略化した側断面図である。
【図６】本発明による、エルボを示す、プラズマ口の簡
略化した底断面図である。
【符号の説明】
２…プロセスチャンバ、３…散布器、４…半導体加工部
材、５…排気口、１０…アプリケータ、１１…マイクロ
波源、１５…冷却流体、１６…冷却剤収集器、１７…吸
気口、１８…冷却剤導入口、１９…冷却剤排気口、２０
…連結器、２１…プラズマポート、２２…プランジャ、
２３…金属調整スタブ、２４…空同、２５…端盤、２６
…穴、２７…Ｏリング、２８…端板、３０…アプリケー
タ管、３１…空間、３２…本体、３４…Ｏリング、３５
…Ｏリング、３６…Ｏリング、３７…外側管、３８…導
管、４１…端盤、４２…Ｏリング、４３…Ｏリング、４
４…Ｏリング、５０…座金、５４…オーバーハング、６
０…エルボ、６１…Ｏリング、６２…アプリケータ管被
覆部材、６４…エルボ被覆部材、６６…締結装置。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年１０月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム ブラウン アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サン ノゼ， モース ストリート 1111

Claims (87)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガス源に結合され、更に電磁放射線が前
    記ガスと接触するように電磁放射線源に結合される、内
    部でプラズマを形成する為の管装置であって、 前記管を前記ガス源に結合する穴を備えた包囲体を有
    し、前記管の内側表面と実質的に近接する前記管にガス
    が導入されるように前記穴は上記包囲体内に配置され
    た、前記ガスが導入される第一端部と、 前記ガスが追い出される第二端部と、を備える管装置。
  2. 【請求項２】 内部に穴を持つ前記包囲体が、前記第一
    端部を通してのプラズマの逆流を防止する為の空間を形
    成する容積を備える請求項１記載の管装置。
  3. 【請求項３】 前記管内のガスの体積を増加するよう
    に、前記管に取り付けられたエルボを更に備え、もって
    より大きなプラズマ反応ガス種を生成することが可能と
    なる請求項１記載の管装置。
  4. 【請求項４】 前記電磁放射線源が、マイクロ波である
    請求項１記載の管装置。
  5. 【請求項５】 前記管に結合されたマイクロ波導波管
    と、プラズマの点火を促進する為に第一管の内表面近傍
    で電場が高くなるように前記導波管内部に位置決めされ
    ているマイクロ波調整スタブとを更に備える請求項４記
    載の管装置。
  6. 【請求項６】 前記管が酸化アルミニウム製である請求
    項１記載の管装置。
  7. 【請求項７】 前記管がサファイア製である請求項６記
    載の管装置。
  8. 【請求項８】 前記ガス源がフッ素又はフッ素化合物を
    備える請求項６記載の管装置。
  9. 【請求項９】 壊れやすい材質で作られた第一管と、 前記第一管と同心になるように前記第一管を包囲する(e
    ncasing)前記第二管と、 前記第一管と第二管のそれぞれの端部で、そこにトルク
    がかからない状態で、前記第一管を装着する為の弾性装
    着組立品と、を備える管組立品。
  10. 【請求項１０】 前記第一管と第二管を弾性的に装着す
    る為に複数のＯリングを更に備える請求項９記載の管組
    立品。
  11. 【請求項１１】 前記第二管に対する前記第一管のセン
    タリング力を提供する為に、管端において前記第二管が
    斜角を付けられている請求項９記載の管組立品。
  12. 【請求項１２】 前記第一と第二管が上部に配置されて
    いる端盤を更に備える請求項９記載の管組立品。
  13. 【請求項１３】 更に弾性装着を可能にする為に、前記
    第二管上部に位置する座金を更に備える請求項１２記載
    の管組立品。
  14. 【請求項１４】 前記第二管が前記第一管をもって環帯
    を画成し、前記環帯は実質的には１mil（０．０２５m
    m）以上で、最適には少なくとも２mil（０．０５１mm）
    の幅を有する請求項９記載の管組立品。
  15. 【請求項１５】 前記環帯が約１２mil（０．３０mm）
    から２５mil（０．６４mm）の幅を有する請求項１４記
    載の管組立品。
  16. 【請求項１６】 冷却流体が前記第一管と第二管の間を
    流される請求項９記載の管組立品。
  17. 【請求項１７】 前記冷却流体が、マイクロ波放射線の
    最小の吸収力を有する流体である請求項１６記載の管組
    立品。
  18. 【請求項１８】 前記冷却流体が過フッ化ポリエーテル
    である請求項１７記載の管組立品。
  19. 【請求項１９】 前記冷却流体がGalden（商標名）製で
    ある請求項１８記載の管組立品。
  20. 【請求項２０】 ガス源に結合され、更にマイクロ波電
    磁放射線が前記ガスと接触するようにマイクロ波電磁放
    射線源に結合され、前記管が冷却されることを必要とす
    る熱を発生ながらプラズマが形成される、内部でプラズ
    マを形成する管装置であって、 内部においてプラズマが形成される第一管と、 実質的には１mil（０．０２５mm）以上で、好ましくは
    少なくとも２mil（０．０５１mm）の幅を持つ環帯をそ
    の間に画成する、前記第一管を包囲し、同心である第二
    管と、 環帯内に形成されるマイクロ波放射線の吸収に実質上の
    抵抗を有する冷却剤と、を備える管装置。
  21. 【請求項２１】 前記環帯が約１２mil（０．３０mm）
    から２５mil（０．６４mm）の幅を有する請求項２０記
    載の管装置。
  22. 【請求項２２】 前記第一管が酸化アルミニウム製であ
    る請求項２０記載の管装置。
  23. 【請求項２３】 前記第一管がサファイア製である請求
    項２２記載の管装置。
  24. 【請求項２４】 前記第二管がシリコン酸化物製である
    請求項２０記載の管装置。
  25. 【請求項２５】 前記第二管が石英製である請求項２４
    記載の管装置。
  26. 【請求項２６】 前記冷却剤が過フッ化ポリエーテルで
    ある請求項２５記載の管装置。
  27. 【請求項２７】 前記冷却流体がGalden（商標名）製で
    ある請求項２６記載の管装置。
  28. 【請求項２８】 前記第一管が、使用される冷却流体と
    して７０又はそれ以上のレイノルズ数を提供するように
    粗面化した外表面を有する請求項２０記載の管装置。
  29. 【請求項２９】 半導体プロセスのプラズマ形成の為の
    管装置であって、 ガスが第一管に流入と流出できるようにガス流入端とガ
    ス流出端を持つ前記第一管と、 ガスが実質的に前記第一管の内表面近傍で前記第一管内
    に導入されるように配置されている前記第一管に対する
    ガス流入口と、 間に環帯を形成するように第一管を包囲し、且つ第一管
    と同心である第二管と、 前記第一と第二管にトルクが実質上付加されないように
    ハウジング上に第一管と第二管を装着するための複数の
    弾性装着部材と、 前記第一管内でプラズマを形成するために前記第一管内
    でガスに電磁放射線を連結するための導波管と、 前記第一管の効果的な冷却を供給するための実質上前記
    電磁放射線を吸収しない前記環帯内部の熱的に伝導的な
    流体冷却剤と、を備える管装置。
  30. 【請求項３０】 前記第一管のガス流入端に円盤と板の
    組立品を更に備え、前記円盤と板の組立品が前記第一管
    内にガスが導入される連続した穴を持ち、前記円盤と板
    の組立品が更に前記ガス流入端へのプラズマの逆流を防
    ぐための空間を内部において作り出す容量を形成してい
    る、請求項２９記載の管装置
  31. 【請求項３１】 前記第一管が酸化アルミニウム製であ
    る請求項２９記載の管装置。
  32. 【請求項３２】 前記第一管がサファイア製である請求
    項３１記載の管装置。
  33. 【請求項３３】 前記第二管がシリコン酸化物製である
    請求項２９記載の管装置。
  34. 【請求項３４】 前記第二管が石英製である請求項３３
    記載の管装置。
  35. 【請求項３５】 前記環帯が約１２mil（０．３０mm）
    ないし２５mil（０．６４mm）の幅を有す請求項２９記
    載の管装置。
  36. 【請求項３６】 前記電磁放射線が、マイクロ波放射線
    である請求項２９記載の管装置。
  37. 【請求項３７】 前記流体冷却剤が、マイクロ放射線に
    対して最小の吸収力を有する流体である請求項３６記載
    の管装置。
  38. 【請求項３８】 前記冷却剤が過フッ化ポリエーテルで
    ある請求項３７記載の管装置。
  39. 【請求項３９】 前記冷却流体がGalden（商標名）製で
    ある請求項３８記載の管装置。
  40. 【請求項４０】 前記第一管の円周が、前記第一管の長
    さの４０％より大きい請求項２９記載の管装置。
  41. 【請求項４１】 前記第一管が使用される冷却流体とし
    て約７０又はそれ以上のレイノルズ数を提供する表面粗
    さを有する請求項２９記載の管装置。
  42. 【請求項４２】 プラズマの点火を促進するために、第
    一管の内表面近傍で電場が高くなるように前記導波管内
    部に位置決めされているマイクロ波調整スタブを更に備
    える請求項３６記載の管装置。
  43. 【請求項４３】 前記弾性装着部材が、Ｏリングを備え
    る請求項２９記載の管装置。
  44. 【請求項４４】 前記第一管の総容量を増加するため
    に、前記第一管に取り付けられているエルボを更に備
    え、もってより多くの反応ガス種を作り出すことができ
    る請求項２９記載の管装置。
  45. 【請求項４５】 前記第二管の引張り強さを増加する為
    に、前記第二管周りに置かれた座金を更に備え、もって
    薄い第二管を提供する請求項２９記載の管装置。
  46. 【請求項４６】 内部でプラズマを発生する為のプラズ
    マアプリケータであって、 前記内部に対して反応ガスが流入される第一端を有し、
    電磁エネルギー源を受け入れるように適合されている開
    放部を有し、前記反応ガスがアプリケータ管の内側表面
    近傍の前記アプリケータ管に流入され、その結果前記ガ
    スはプラズマが発生される管の内部の領域に最大に露出
    し、それによって反応種生産が増加する管と、 前記アプリケータ管の前記一方の端に反応ガスを噴射す
    る手段と、を内部に備える、プラズマアプリケータ。
  47. 【請求項４７】 前記反応ガスを噴射する前記手段が、
    更に前記アプリケータ管の前記一端に置かれている端盤
    (end disk)を備え、そこを通して形成される複数の穴を
    画成し、前記穴が前記反応的ガスを前記アプリケータ管
    の内直径すぐ内側の領域で前記アプリケータ管に伝達す
    るために、実質上円形模様に前記端盤の外直径上に対称
    的に位置している、請求項４６記載のプラズマアプリケ
    ータ。
  48. 【請求項４８】 前記反応ガスを噴射する前記手段が、
    更に端板(end plate)を備え、前記アプリケータ管の前
    記一端に、前記端盤と間の空間を画成するために前記端
    盤に対して外向きに置かれ、前記空間が、前記アプリケ
    ータ管内で前記プラズマを限定するために、その内部に
    おいて反応的ガスの圧力がより高い領域が確立される容
    積を限定する、請求項４７記載のプラズマアプリケー
    タ。
  49. 【請求項４９】 前記アプリケータ管の円周が、プラズ
    マ内部で生産される活性種を最大にするために、前記ア
    プリケータ管の長さの４０％より大きい請求項４６記載
    のプラズマアプリケータ。
  50. 【請求項５０】 外側管であって、前記アプリケータ管
    と同軸であり、前記アプリケータ管を包囲し、冷却剤が
    流されることができる隙間をその間に画成する外側管を
    更に備える請求項４６記載のプラズマアプリケータ。
  51. 【請求項５１】 前記外側管が石英製である請求項５０
    記載のプラズマアプリケータ。
  52. 【請求項５２】 前記アプリケータ管が、冷却剤の熱伝
    導を高めるためにアプリケータ管の表面に沿った冷却剤
    の滑らかな流れを阻むように、約７０又はそれ以上のレ
    イノルズ数を有する表面粗さを有する請求項５０記載の
    プラズマアプリケータ。
  53. 【請求項５３】 前記冷却剤が、ＲＦ及び／又はマイク
    ロ波エネルギーの無視できる吸収を示し、前記アプリケ
    ータ管内で形成されるプラズマがより安定で予測可能で
    あることを確実にし、電場パターンを誘発するＲＦ及び
    ／又はマイクロ波を重大に変えることなく、相対的に広
    い隙間で使用でき、それによって、前記アプリケータ管
    と前記外側管の正確な機械加工と装着の必要性が排除さ
    れる、請求項５０記載のプラズマアプリケータ。
  54. 【請求項５４】 前記冷却流体がGalden（商標名）であ
    る請求項５３記載のプラズマアプリケータ。
  55. 【請求項５５】 前記冷却剤が前記アプリケータ管上に
    不均一な圧力を配置しないように全ての側から均等に前
    記隙間に前記冷却剤が送り込まれ、それによって冷却剤
    の流れの非均一性が阻止される請求項５０記載のプラズ
    マアプリケータ。
  56. 【請求項５６】 冷却剤の該隙間への流入点を提供する
    複数の導管を、更に備える請求項５５記載の含むプラズ
    マアプリケータ。
  57. 【請求項５７】 プラズマアプリケータであって、 前記電磁エネルギー源がマイクロ波エネルギーで、前記
    プラズマアプリケータが更に前記アプリケータ管に前記
    マイクロ波エネルギー源を伝達するための導波管と、 プラズマの点火中に前記プラズマアプリケータの内表面
    近傍で電場が高くなるようにするために前記導波管内部
    に配置され、前記電場と前記アプリケータ管表面の間に
    はプラズマの点火を促進する相互作用のあるマイクロ波
    調整スタブと、を備える請求項４６記載のプラズマアプ
    リケータ。
  58. 【請求項５８】 プラズマの点火に先立ち、アプリケー
    タ管の誘電的変化に順応するように、前記電磁場を前記
    アプリケータ管表面で、または近傍で移動させるため
    の、前記導波管内部の調整スタブの一時的で選択可能な
    配置の手段を、更に備える請求項５７記載のプラズマア
    プリケータ。
  59. 【請求項５９】 前記アプリケータ管が、アプリケータ
    管に付加されるトルクが無く、厳しい機械加工精度を要
    求すること無く装着され、それによって、前記アプリケ
    ータ管が外側管内に、中に冷却剤が導入されることがで
    きるアプリケータ管と外側管との間の相対的に広い隙間
    を画成するために、配置されることを可能にする、請求
    項５７記載のプラズマアプリケータ。
  60. 【請求項６０】 端盤／アプリケータ管／外側管の境界
    に配置された少なくとも一つのＯリングを更に備え、前
    記Ｏリングが、該外側管が過度の厚さを要求することな
    く、外側管の破損を避けるために、引張方法で前記外側
    管を上に押しあげている、請求項５９記載のプラズマア
    プリケータ。
  61. 【請求項６１】 前記外側管の一方または両方の付近
    に、前記外側管の引張強度を増加するために置かれてい
    る座金を更に備え、それによって外側管の直径が減少す
    ることを可能にする請求項６０記載のプラズマアプリケ
    ータ。
  62. 【請求項６２】 前記座金が、前記Ｏリングの損傷なし
    で前記外側管の容易な挿入を可能にするために約１４゜
    の傾斜に形づくられている請求項６１記載のプラズマア
    プリケータ。
  63. 【請求項６３】 斜角(bevel)または面取りが、前記外
    側管に関する前記アプリケータ管のセンタリング力を供
    給するために、約９゜の傾斜を有する外側管の端部を提
    供するために、前記外側管内に軸支されている請求項６
    １記載のプラズマアプリケータ。
  64. 【請求項６４】 内部において前記外側管上に配置され
    ている応力は、前記外側管が損傷を受けない程度に十分
    に低いが、冷却流体の排出により引き起こされるいかな
    る非均一性も克服するに有効なセンタリング力を可能に
    程度に十分に高い装着装置を更に備える請求項５０記載
    のプラズマアプリケータ。
  65. 【請求項６５】 前記外側管の粗雑なアライメントを提
    供する、前記外側管上のオーバーハングを更に備える請
    求項５０記載のプラズマアプリケータ。
  66. 【請求項６６】 前記アプリケータ管に関する前記外側
    管の正確なアライメントを提供し、前記外側管と、前記
    アプリケータ管の間の小さな隙間が均一であることを確
    実にする、前記外側管の端部に形成されている斜角を更
    に備える請求項５０記載のプラズマアプリケータ。
  67. 【請求項６７】 前記アプリケータ管の他の端部に置か
    れているエルボを更に備え、前記エルボが、低圧力での
    良好なエッチング率の持続を可能にするために、相対的
    に短いアプリケータの条件での圧力向上を通して前記ア
    プリケータによって生産される反応的ガス種の濃度を変
    化させる、請求項４６記載のプラズマアプリケータ。
  68. 【請求項６８】 前記アプリケータがサファイア製であ
    る請求項４６記載のプラズマアプリケータ。
  69. 【請求項６９】 内部においてプラズマが発生されるア
    プリケータ管と、 前記アプリケータと同軸でアプリケータ管を包囲し、冷
    却剤が循環される可能性のある隙間が間に画成される前
    記外側管と、を備えるプラズマアプリケータ組立品。
  70. 【請求項７０】 前記アプリケータ管が、冷却剤の熱伝
    導を高めるようにアプリケータ管の表面に沿った冷却剤
    の滑らかな流れを阻むために、約７０又はそれ以上のレ
    イノルズ数の表面粗さを有する請求項６９記載のプラズ
    マアプリケータ組立品。
  71. 【請求項７１】 前記冷却剤は、ＲＦ及び／又はマイク
    ロ波エネルギー吸収が無視でき、プラズマ内部に対して
    蒸着されるマイクロ波パワーが、より安定で、予測可能
    であることを確実にし、電場パターンを誘発するマイク
    ロ波を重大に変えることなく、冷却剤の相対的に広い隙
    間での使用を可能にし、前記アプリケータ管と前記外側
    管の正確な機械加工と装着の必要性を排除する、過フッ
    化ポリエーテルである、請求項６９記載のプラズマアプ
    リケータ組立品。
  72. 【請求項７２】 前記冷却流体がGalden（商標名）であ
    る請求項７１記載のプラズマアプリケータ組立品。
  73. 【請求項７３】 前記冷却剤が前記アプリケータ管上に
    不均一な圧力を配置しないように全ての側から均等に前
    記隙間に前記冷却剤が送り込まれ、それによって冷却剤
    の流れの非均一性を避ける請求項６９記載のプラズマア
    プリケータ組立品。
  74. 【請求項７４】 冷却剤の該隙間への流入点を提供する
    複数の導管を、更に有する請求項７３記載のプラズマア
    プリケータ組立品。
  75. 【請求項７５】 前記外側管が石英製である請求項６９
    記載のプラズマアプリケータ組立品。
  76. 【請求項７６】 前記アプリケータ管がサファイア製の
    請求項６９記載のプラズマアプリケータ組立品。
  77. 【請求項７７】 プラズマが発生されるアプリケータ管
    を備え、前記アプリケータ管が、付加されるトルクな
    く、厳格な機械加工精度を要求することなしで装着され
    る、プラズマアプリケータ組立品。
  78. 【請求項７８】 前記アプリケータと同軸でアプリケー
    タを包囲し、冷却剤が循環される可能性のある比較的広
    い隙間を画成するための外側管を更に有する請求項７７
    記載のプラズマアプリケータ組立品。
  79. 【請求項７９】 アプリケータ管端部に位置する少なく
    とも一つの端盤と、端盤／アプリケータ管／外側管の境
    界に配置された少なくとも一つのＯリングを更に有し、
    前記Ｏリングが、該外側管が過度の厚さであることの要
    求なしで、外側管の破損を避けるために、引張方法で前
    記外側管を上に押しあげている、請求項７８記載のプラ
    ズマアプリケータ組立品。
  80. 【請求項８０】 前記外側管の一方または両方の付近
    に、前記外側管の引張力を増加するために、置かれてい
    る座金を更に有し、もって外側管の直径が減少すること
    を可能にする請求項７８記載のプラズマアプリケータ組
    立品。
  81. 【請求項８１】 前記座金が、前記Ｏリングの損傷なし
    で前記外側管の容易な挿入を可能にするために約１４゜
    の傾斜に形づくられている請求項８０記載のプラズマア
    プリケータ組立品。
  82. 【請求項８２】 斜角(bevel)または面取りが、前記外
    側管に関する前記アプリケータ管のセンタリング力を提
    供する目的で、約９゜の傾斜を有する外側管の端部を提
    供するために前記外側管内に軸支されている請求項７８
    記載のプラズマアプリケータ組立品。
  83. 【請求項８３】 内部において、前記外側管上に配置さ
    れている応力が、前記外側管が損傷を受けない程度に十
    分に低いが、冷却流体の排出により引き起こされるいか
    なる非均一性も克服するに有効なセンタリング力を可能
    に程度に十分に高い、装着装置を更に含む請求項７８記
    載のプラズマアプリケータ組立品。
  84. 【請求項８４】 前記外側管の粗雑なアライメントを提
    供する、前記外側管上のオーバーハングを更に有する請
    求項７８記載のプラズマアプリケータ組立品。
  85. 【請求項８５】 前記アプリケータ管に関する前記外側
    管の正確なアライメントを提供し、前記外側管と、前記
    アプリケータ管の間の小さな隙間が均一であることを確
    実にするために、前記外側管の端部に形成されている斜
    角を更に備える請求項７８記載のプラズマアプリケータ
    組立品。
  86. 【請求項８６】 前記外側管が、石英製である請求項７
    ８記載のプラズマアプリケータ組立品。
  87. 【請求項８７】 前記アプリケータ管が、サファイア製
    の請求項７７記載のプラズマアプリケータ組立品。
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