(57)【要約】【課題】チャンバ壁とマイクロ波透過窓との間に介在するシール部材の劣化を抑制可能としたプラズマ処理装置、および、プラズマ処理方法を提供する。【解決手段】嵌着溝１１Ｇを備えて接地されたチャンバ壁と、チャンバ壁と対向するマイクロ波透過窓２１と、チャンバ壁とマイクロ波透過窓２１との間に介在するシール部材２０と、を備え、シール部材２０は、嵌着溝１１Ｇに嵌められて、チャンバ壁とマイクロ波透過窓２１との間隙を生成空間２０Ｓと外部空間とに区画し、嵌着溝１１Ｇは、生成空間２０Ｓ側の第１溝側面１１Ｇ１と、外部空間側の第２溝側面１１Ｇ２とを備え、第１溝側面１１Ｇ１は、マイクロ波透過窓２１に近い部位ほど生成空間２０Ｓから離れる形状を有して、溝底部と溝開口との間にシール部材２０と接触するシール箇所を備え、溝開口とシール箇所との距離Ｈは、生成空間２０Ｓで生成されるプラズマのシース長未満である。【選択図】図２
2019160460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
嵌着溝を備えて接地されたチャンバ壁と、
前記チャンバ壁と対向するマイクロ波透過窓と、
前記チャンバ壁と前記マイクロ波透過窓との間に介在するシール部材と、を備え、
前記シール部材は、前記嵌着溝に嵌められて、前記チャンバ壁と前記マイクロ波透過窓との間隙を生成空間と外部空間とに区画し、
前記嵌着溝は、生成空間側の第１溝側面と、外部空間側の第２溝側面とを備え、
前記第１溝側面は、溝深さ方向に対して傾きを有し、前記マイクロ波透過窓に近い部位ほど前記生成空間から離れる形状を備え、かつ、溝底部と溝開口との間に前記シール部材と接触するシール箇所を備え、
前記溝開口と前記シール箇所との距離は、前記生成空間で生成されるプラズマのシース長未満である
プラズマ処理装置。
【請求項２】
進行方向に沿って前記マイクロ波透過窓までマイクロ波を導く導波部をさらに備え、
前記マイクロ波透過窓は、前記進行方向を含む平面状に広がり、
前記チャンバ壁は、前記嵌着溝に接続されて、前記嵌着溝の溝深さ以上の深さを有し、かつ、前記嵌着溝の溝幅と同じサイズの直径を有した円形孔をさらに備え、
前記マイクロ波透過窓と対向する方向から見て、
前記マイクロ波透過窓の中心を通って前記進行方向に延在する直線が中心線であり、
前記円形孔は、前記中心線上以外に位置する
請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記嵌着溝は、アリ溝である
請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記第２溝側面は、前記溝深さ方向に延びる
請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
嵌着溝を備えて接地されたチャンバ壁と、
前記チャンバ壁と対向するマイクロ波透過窓と、
前記チャンバ壁と前記マイクロ波透過窓との間に介在するシール部材と、
進行方向に沿って前記マイクロ波透過窓までマイクロ波を導く導波部と、を備え、
前記シール部材は、前記嵌着溝に嵌められて、前記チャンバ壁と前記マイクロ波透過窓との間隙を生成空間と外部空間とに区画し、
前記マイクロ波透過窓は、前記進行方向を含む平面状に広がり、
前記チャンバ壁は、前記嵌着溝に接続されて、前記嵌着溝の溝深さ以上の深さを有し、かつ、前記嵌着溝の溝幅を直径とした円形孔をさらに備え、
前記マイクロ波透過窓と対向する方向から見て、
前記マイクロ波透過窓の中心を通って前記進行方向に延在する直線が中心線であり、
前記円形孔は、前記中心線上以外に位置する
プラズマ処理装置。
【請求項６】
前記中心線を基準とした前記中心の周りでの中心角が−６０°以上６０°以下である範囲が高照射領域であり、
前記円形孔は、前記高照射領域以外に位置する
請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
嵌着溝を備えて接地されたチャンバ壁と、当該チャンバ壁と対向するマイクロ波透過窓との間に介在するシール部材を備え、前記シール部材が前記嵌着溝に嵌められて前記チャンバ壁と前記マイクロ波透過窓との間隙を生成空間と外部空間とに区画するプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法であって、
前記嵌着溝は、生成空間側の第１溝側面と、外部空間側の第２溝側面とを備え、
前記第１溝側面は、溝深さ方向に対して傾きを有し、前記マイクロ波透過窓に近い部位ほど前記生成空間から離れる形状を備え、かつ、溝底部と溝開口との間に前記シール部材と接触するシール箇所を備え、
前記溝開口と前記シール箇所との距離が、前記生成空間でのシース長未満であるように、前記生成空間にガスを供給し、かつ、前記マイクロ波透過窓から前記生成空間にマイクロ波を伝播させる
プラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波プラズマを用いて対象を処理するプラズマ処理装置、および、プラズマ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述したプラズマ処理装置は、マイクロ波源から出力されるマイクロ波をガスに照射してマイクロ波プラズマを生成し、マイクロ波プラズマに含まれるラジカルを主に処理対象に供給する。プラズマ処理装置は、マイクロ波プラズマを生成する生成空間と、生成空間と連通して処理対象を収容する処理空間とを備える。生成空間は、マイクロ波を透過するマイクロ波透過窓で区画されて、導波管の出力口がマイクロ波透過窓に連結される。そして、プラズマ処理装置は、生成空間にガスを供給し、また、導波管を伝播したマイクロ波をマイクロ波透過窓から生成空間の中に透過させて、生成空間にマイクロ波プラズマを生成する（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２９５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、生成空間を区画するチャンバ壁は、導波管の出力口に向けて開口した開口部、開口部を囲う環状の嵌着溝、および、嵌着溝に嵌められたシール部材を備える。マイクロ波透過窓は、シール部材に押し付けられて、開口部をチャンバ壁の外から閉じる。一方、生成空間に供給されたガスは、チャンバ壁とマイクロ波透過窓との僅かな隙間にも滞在して、マイクロ波プラズマを生成し得る。特に、嵌着溝とマイクロ波透過窓との隙間は、溝深さの分だけ他の部位よりも大きく、マイクロ波プラズマを生成しやすい。結果として、シール部材の一部は、マイクロ波プラズマに曝され続けて、亀裂の発生や硬化の進行を招く。上述したプラズマ処理の分野では、処理の効率を高めるためにマイクロ波の出力が高まる一途であるから、シール部材での劣化の抑制は、より深刻な課題となっている。
【０００５】
本発明は、チャンバ壁とマイクロ波透過窓との間に介在するシール部材の劣化を抑制可能としたプラズマ処理装置、および、プラズマ処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためのプラズマ処理装置は、嵌着溝を備えて接地されたチャンバ壁と、前記チャンバ壁と対向するマイクロ波透過窓と、前記チャンバ壁と前記マイクロ波透過窓との間に介在するシール部材と、を備える。前記シール部材は、前記嵌着溝に嵌められて、前記チャンバ壁と前記マイクロ波透過窓との間隙を、生成空間と外部空間とに区画する。前記嵌着溝は、生成空間側の第１溝側面と、外部空間側の第２溝側面とを備え、前記第１溝側面は、溝深さ方向に対して傾きを有し、前記マイクロ波透過窓に近い部位ほど前記生成空間から離れる形状を備え、かつ、溝底部と溝開口との間に前記シール部材と接触するシール箇所を備える。そして、前記溝開口と前記シール箇所との距離は、前記生成空間で生成されるプラズマのシース長未満である。
【０００７】
上記課題を解決するためのプラズマ処理方法は、嵌着溝を備えて接地されたチャンバ壁と、当該チャンバ壁と対向するマイクロ波透過窓との間に介在するシール部材を備え、前記シール部材が前記嵌着溝に嵌められて前記チャンバ壁と前記マイクロ波透過窓との間隙を生成空間と外部空間とに区画するプラズマ処理装置を用いたプラズマ処理方法である。前記嵌着溝は、生成空間側の第１溝側面と、外部空間側の第２溝側面とを備え、前記第１溝側面は、溝深さ方向に対して傾きを有し、前記マイクロ波透過窓に近い部位ほど前記生成空間から離れる形状を備え、かつ、溝底部と溝開口との間に前記シール部材と接触するシール箇所を備える。そして、前記溝開口と前記シール箇所との距離が、前記生成空間でのシース長未満であるように、前記生成空間にガスを供給し、かつ、前記マイクロ波透過窓から前記生成空間にマイクロ波を伝播させる。
【０００８】
上述したマイクロ波透過窓と対向する領域は、マイクロ波透過窓を透過したマイクロ波を照射される領域である。チャンバ壁は、マイクロ波透過窓と対向する領域に位置し、マイクロ波透過窓との間に僅かな間隙を形成する。嵌着溝とマイクロ波透過窓との間の距離は、チャンバ壁とマイクロ波透過窓との間隙の中でも、嵌着溝の深さの分だけ他の部位よりも大きい。この点、上述した各構成であれば、溝開口とシール箇所との距離が、生成空間でのシース長未満であるから、溝開口とシール箇所との間には、シースを形成するに足りる空間が存在し難い。そのため、嵌着溝の中でマイクロ波プラズマが生成されることが抑制可能となる。結果として、チャンバ壁とマイクロ波透過窓との間に介在するシール部材の劣化を抑制可能となる。
【０００９】
上記プラズマ処理装置は、進行方向に沿って前記マイクロ波透過窓までマイクロ波を導く導波部をさらに備える。前記マイクロ波透過窓は、前記進行方向を含む平面状に広がり、前記チャンバ壁は、前記嵌着溝に接続されて、前記嵌着溝の溝深さ以上の深さを有し、かつ、前記嵌着溝の溝幅と同じサイズの直径を有した円形孔をさらに備える。そして、前記マイクロ波透過窓と対向する方向から見て、前記マイクロ波透過窓の中心を通って前記進行方向に延在する直線が中心線であり、前記円形孔は、前記中心線上以外に位置してもよい。
【００１０】
上記課題を解決するためのプラズマ処理装置は、嵌着溝を備えて接地されたチャンバ壁と、前記チャンバ壁と対向するマイクロ波透過窓と、前記チャンバ壁と前記マイクロ波透過窓との間に介在するシール部材と、進行方向に沿って前記マイクロ波透過窓までマイクロ波を導く導波部と、を備える。前記シール部材は、前記嵌着溝に嵌められて、前記チャンバ壁と前記マイクロ波透過窓との間隙を生成空間と外部空間とに区画し、前記マイクロ波透過窓は、前記進行方向を含む平面状に広がり、前記チャンバ壁は、前記嵌着溝に接続されて、前記嵌着溝の溝深さ以上の深さを有し、かつ、前記嵌着溝の溝幅を直径とした円形孔をさらに備る。そして、前記マイクロ波透過窓と対向する方向から見て、前記マイクロ波透過窓の中心を通って前記進行方向に延在する直線が中心線であり、前記円形孔は、前記中心線上以外に位置する。
【００１１】
上記プラズマ処理装置において、前記中心線を基準とした前記中心の周りでの中心角が−６０°以上６０°以下である範囲が高照射領域であり、前記円形孔は、前記高照射領域以外に位置してもよい。
【００１２】
上述した嵌着溝を形成する方法では、例えば、アリ溝を形成するように、先端に向けて拡径したドリルを用いてチャンバ壁を加工する。この際、チャンバ壁には、ドリルの先端による円形孔が、嵌着溝の形成よりも先に形成されて、次いで、円形孔の内周面から径方向に延びるように、嵌着溝が形成されはじめる。これによって、上述した円形孔は、嵌着溝に接続されて、嵌着溝の溝深さ以上の深さを有し、かつ、嵌着溝の溝幅を直径として有する。
【００１３】
ここで、上記円形孔の内周面は、上述した第１溝側面を備えず、シール部材とは接触し難い。そして、円形孔の中でシール部材と接触する箇所は、円形孔の内周面ではなく、溝底部となる。その結果、シール部材と接触する箇所と溝開口との距離は、円形孔において、生成空間で生成されるプラズマのシース長以上となる場合がある。この点、上述した各構成であれば、マイクロ波の照射が相対的に高い領域を避けて、上記円形孔が配置される。そのため、円形孔が存在することに起因したシール部材の劣化が抑制可能となる。
【００１４】
上記プラズマ処理装置において、前記嵌着溝は、アリ溝であってもよい。この構成によれば、シール部材の劣化を抑制し、かつ、嵌着溝に嵌められたシール部材が嵌着溝から外れることが抑制可能となる。
【００１５】
上記プラズマ処理装置において、前記第２溝側面は、前記溝深さ方向に延びてもよい。この構成によれば、嵌着溝に対するシール部材の嵌め込み負荷を軽減すること、嵌着溝に嵌められたシール部材が嵌着溝から外れることを抑制すること、これらの均衡を図ることが可能ともなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】プラズマ処理装置の一実施形態の装置構成を示す装置図。
【図２】一実施形態におけるシール構造の第１例を示す断面図。
【図３】一実施形態におけるシール構造の第２例を示す断面図。
【図４】一実施形態における円形孔の配置を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
プラズマ処理装置、および、プラズマ処理方法の一実施形態を説明する。
［プラズマ処理装置］
図１が示すように、プラズマ処理装置は、チャンバ１１、区画部材１３、拡散部材１４、および、シール部材２０を備える。また、プラズマ処理装置は、マイクロ波透過窓２１、導波管２２、および、マイクロ波源２３を備える。
【００１８】
チャンバ１１は、例えば、アルミニウム製の箱体状を有して、処理空間１１Ｓを区画する。チャンバ１１は、接地されており、チャンバ壁の一例としてチャンバ１１の上壁を備える。チャンバ１１の上壁は、上方に向けて貫通する区画孔１２を備える。
【００１９】
区画孔１２は、処理空間１１Ｓの上方に生成空間２０Ｓを区画するための孔である。区画孔１２は、例えば、上方に向けて縮径した二段の円形孔状を有する。区画孔１２は、ガスポート１１Ｈに連通する。
【００２０】
ガスポート１１Ｈは、マイクロ波プラズマを生成するためのガスＧの通路である。ガスポート１１Ｈから供給されるガスＧは、例えば、酸素やオゾンなどの酸化ガス、窒素やアンモニアなどの窒化ガス、ヘリウムやアルゴンなどの希ガスからなる群から選択される少なくとも１種である。
【００２１】
区画部材１３は、区画孔１２の中に生成空間２０Ｓを区画するための部材である。区画部材１３は、例えば、上方に向けて縮径したアルミニウム製の二段の円板状を有する。区画部材１３は、区画孔１２の内面に追従した外表面を備える。
【００２２】
区画部材１３の小径部は、区画孔１２の小径部に連結される。区画部材１３の上端面は、区画孔１２の上端部よりも下方に位置し、生成空間２０Ｓの下端を区画する。区画部材１３の大径部は、ガスポート１１Ｈの出口と対向する。
【００２３】
区画部材１３の大径部は、ガスポート１１Ｈから出るガスＧを区画部材１３の小径部内に導く。区画部材１３の小径部は、区画部材１３の上端面に開口した孔を備え、区画部材１３の小径部に導かれたガスＧは、区画部材１３の上端面よりも上方（生成空間２０Ｓ）に向けて導出させる。
【００２４】
マイクロ波透過窓２１は、区画孔１２の中に生成空間２０Ｓを区画するための部材である。マイクロ波透過窓２１は、マイクロ波を透過する部材であり、例えば、石英製や酸化アルミニウム製の円板状を有する。
【００２５】
マイクロ波透過窓２１は、区画孔１２の小径部よりも大径である。マイクロ波透過窓２１は、区画孔１２の直上に位置し、生成空間２０Ｓの上端を区画する。マイクロ波透過窓２１の下面と、区画部材１３の上端面とは、区画孔１２の上端部を上下方向で挟み、それによって、区画孔１２の中に生成空間２０Ｓを区画する。生成空間２０Ｓは、区画孔１２の内面、区画部材１３の上端面、および、マイクロ波透過窓２１の下面によって囲まれる。
【００２６】
区画部材１３は、区画部材１３の中心に導出孔１３Ｈを備える。導出孔１３Ｈは、処理空間１１Ｓと生成空間２０Ｓとを連通する。拡散部材１４は、区画部材１３の下面に脚を介して連結されて、導出孔１３Ｈの出口と対向する。
拡散部材１４は、導出孔１３Ｈから導出されるプラズマを受けて、処理空間１１Ｓの全体にプラズマを拡散させる。
【００２７】
導波管２２は、導波管２２が区画する導波空間２２Ｓに、マイクロ波源２３から出力されたマイクロ波を伝播させる。マイクロ波透過窓２１は、導波管２２の出力口に接続されている。マイクロ波透過窓２１と対向する方向から見て、導波管２２の出力口の大きさは、区画孔１２の小径部（生成空間２０Ｓ）よりも広い。
【００２８】
導波管２２は、マイクロ波源２３から出力されたマイクロ波を進行方向に伝播させて、マイクロ波透過窓２１のほぼ全体にマイクロ波を伝播させる。マイクロ波透過窓２１は、マイクロ波の進行方向（紙面左から右に向く方向）を含む平面状に広がっている。マイクロ波源２３が出力するマイクロ波の周波数は、８６０ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚ、８．３５ＧＨｚ、５．８ＧＨｚ、１．９８ＧＨｚなどである。
【００２９】
プラズマ処理装置は、マイクロ波源２３に出力させたマイクロ波を、マイクロ波透過窓２１を通じて、生成空間２０Ｓに伝播させる。生成空間２０Ｓに伝播したマイクロ波は、無電極でのプラズマを、生成空間２０Ｓに生成する。この際、プラズマ処理装置の制御部は、生成空間２０Ｓに供給するガスＧの流量と、マイクロ波源２３に出力されるマイクロ波電力とを調整して、生成空間２０Ｓでのプラズマ密度を１０９ｃｍ３以上１０１１ｃｍ３以下とする。また、プラズマ処理装置は、生成空間２０Ｓに生成されるプラズマでのシース長を０．８ｍｍ以上１．０ｍｍ以下とする。生成空間２０Ｓに生成されたマイクロ波プラズマは、導出孔１３Ｈを通じて、拡散部材１４で拡散されながら、処理空間１１Ｓに供給される。
【００３０】
［シール構造］
図２は、チャンバ１１の上壁とマイクロ波透過窓２１との間のシール構造の一例を示し、図３は、シール構造の他の例を示す。なお、図２、および、図３では、チャンバ１１の上壁とマイクロ波透過窓２１との間隙と、そこにガスＧが滞在することとを説明する都合上、チャンバ１１の上壁とマイクロ波透過窓２１との間隙の大きさが誇張されている。
【００３１】
図２が示すように、シール構造の第１例において、チャンバ１１の上壁は、嵌着溝１１Ｇを備える。嵌着溝１１Ｇは、マイクロ波透過窓２１の全周にわたる環状溝である。シール部材２０は、フッ素ゴムやシリコーンゴムなどの絶縁樹脂製のＯリングである。
【００３２】
シール部材２０は、嵌着溝１１Ｇに嵌められて、チャンバ１１の上壁とマイクロ波透過窓２１との間隙を、生成空間２０Ｓと外部空間（大気空間）とに区画する。シール部材２０は、生成空間２０Ｓに供給されたガスＧが大気空間に漏れることを抑える。
【００３３】
嵌着溝１１Ｇは、２つの溝側面１１Ｇ１，１１Ｇ２を備えたアリ溝である。２つの溝側面は、生成空間２０Ｓ側の第１溝側面１１Ｇ１と、外部空間側の第２溝側面１１Ｇ２とから構成される。第１溝側面１１Ｇ１と第２溝側面１１Ｇ２との間隔は、溝底部から溝開口に向けて徐々に減少する。
【００３４】
第１溝側面１１Ｇ１は、溝深さ方向に対して例えば２５°の傾きを有し、マイクロ波透過窓２１に近い部位ほど、生成空間２０Ｓから離れた形状を有する。また、第１溝側面１１Ｇ１は、シール部材２０と接触するシール箇所Ｐを、溝深さ方向の途中に備える。溝開口とシール箇所Ｐとの距離Ｈは、生成空間２０Ｓで生成されるプラズマのシース長未満である。
【００３５】
第２溝側面１１Ｇ２は、溝深さ方向に対して例えば２５°の傾きを有し、マイクロ波透過窓２１に近い部位ほど、生成空間２０Ｓに近い形状を有する。第２溝側面１１Ｇ２もまた、シール部材２０と接触するシール箇所を、溝深さ方向の途中に備える。すなわち、シール部材２０は、嵌着溝１１Ｇの溝開口から離れている。
【００３６】
チャンバ１１の上壁は、マイクロ波透過窓２１と対向する領域に位置し、マイクロ波透過窓２１との間に、シール部材２０による僅かな間隙を形成する。嵌着溝１１Ｇとマイクロ波透過窓２１との間の距離は、これらチャンバ１１の上壁とマイクロ波透過窓２１との間隙の中でも、嵌着溝１１Ｇの深さの分だけ他の部位よりも大きい。そして、マイクロ波透過窓２１と対向するこれらの領域は、マイクロ波透過窓２１を透過したマイクロ波を照射される領域である。
【００３７】
ここで、溝開口とシール箇所Ｐとの距離Ｈが、生成空間２０Ｓでのシース長未満であるから、溝開口とシール箇所Ｐとの間には、シースを形成するに足りる空間が存在し難い。そのため、嵌着溝１１Ｇに向けてマイクロ波が照射されるとしても、嵌着溝１１Ｇの中でマイクロ波プラズマが生成されることが抑制可能となる。結果として、シール部材２０の劣化を抑制可能となる。
【００３８】
図３が示すように、シール構造の第２例において、チャンバ１１の上壁は、嵌着溝１１Ｇを備える。嵌着溝１１Ｇは、マイクロ波透過窓２１の全周にわたる環状溝である。嵌着溝１１Ｇの第１溝側面１１Ｇ１は、第１例と同じく、溝深さ方向に対して傾きを有し、マイクロ波透過窓２１に近い部位ほど、生成空間２０Ｓから離れた形状を有する。そして、第１溝側面１１Ｇ１においても、溝開口とシール箇所Ｐとの距離Ｈは、生成空間２０Ｓで生成されるプラズマのシース長未満である。
【００３９】
第２溝側面１１Ｇ２は、溝深さ方向（上下方向）に延び、チャンバ１１の上壁における上端面や、マイクロ波透過窓２１の下端面とほぼ直交する。嵌着溝１１Ｇの溝開口は、溝底部の幅（溝幅）よりも狭く、第１溝側面１１Ｇ１と第２溝側面１１Ｇ２との間隔は、溝底部から溝開口に向けて徐々に減少する。第２溝側面１１Ｇ２は、シール部材２０から離れ、第２溝側面１１Ｇ２とシール部材２０との間に隙間を形成している。
【００４０】
ここでも、溝開口とシール箇所Ｐとの距離Ｈが、生成空間２０Ｓでのシース長未満であるから、溝開口とシール箇所Ｐとの間には、シースを形成するに足りる空間が存在し難い。そのため、嵌着溝１１Ｇの中でマイクロ波プラズマが生成されることが抑制可能となるから、シール部材２０の劣化を抑制可能となる。
【００４１】
［嵌着溝］
図４が示すように、導波部の一例である導波管２２は、マイクロ波源２３からマイクロ波透過窓２１に向けた一方向（進行方向）に沿って、マイクロ波透過窓２１までマイクロ波を導く。マイクロ波透過窓２１は、進行方向を含む平面状に広がる。
【００４２】
マイクロ波透過窓２１と対向する方向から見て、マイクロ波透過窓２１の中心Ｃを通って進行方向に延在する直線は中心線である。この中心線を基準とした中心Ｃの周りでの中心角θが−６０°以上６０°以下である範囲は、マイクロ波の照射される強度が他の部位よりも高い高照射領域である。
【００４３】
チャンバ１１の上壁は、嵌着溝１１Ｇに接続された円形孔１１Ｇ３を備える。円形孔１１Ｇ３は、嵌着溝１１Ｇの溝深さ以上の深さを有し、かつ、嵌着溝１１Ｇの溝底部の幅（溝幅）と同じサイズの直径を有する。なお、図４では、嵌着溝１１Ｇの溝開口が太い実線で示され、嵌着溝１１Ｇの溝幅が円形孔１１Ｇ３の直径と同じサイズを有する。円形孔１１Ｇ３は、上記中心線上以外に位置する。円形孔１１Ｇ３は、高照射領域以外に位置することが好ましい。
【００４４】
上記第１例の嵌着溝１１Ｇを形成するには、例えば、先端に向けて拡径したドリルを用いて、チャンバ１１の上壁を加工する。この際、チャンバ１１の上壁には、まず、ドリルの先端を用いた切削によって円形孔１１Ｇ３が形成され、次いで、円形孔１１Ｇ３から嵌着溝１１Ｇを描くようにドリルが移動して、それによって、嵌着溝１１Ｇが形成される。
【００４５】
円形孔１１Ｇ３の内周面は、シール部材２０と接触する箇所を形成し難く、円形孔１１Ｇ３においてシール部材２０と接触する箇所は、円形孔１１Ｇ３の溝底部となる。その結果、円形孔１１Ｇ３では、シール部材２０に接触する箇所と溝開口との距離が、生成空間２０Ｓで生成されるプラズマのシース長以上である場合がある。すなわち、円形孔１１Ｇ３の中では、嵌着溝１１Ｇの中よりもマイクロ波プラズマが生成されやすい。
【００４６】
この点、円形孔１１Ｇ３が中心線上以外に位置し、特に、高照射領域以外に位置する構成であれば、マイクロ波の照射が相対的に高い領域を避けて、円形孔１１Ｇ３が配置される。そのため、円形孔１１Ｇ３が存在することに起因したシール部材２０の劣化も抑制可能となる。
【００４７】
以上、上記実施形態によれば、以下に列挙する効果が得られる。
（１）溝開口とシール箇所Ｐとの距離が、生成空間２０Ｓでのシース長未満であるから、溝開口とシール箇所Ｐとの間には、シースを形成するに足りる空間が存在し難い。そのため、嵌着溝１１Ｇの中でマイクロ波プラズマが生成されることが抑制可能となる。結果として、チャンバ１１とマイクロ波透過窓２１との間に介在するシール部材２０の劣化を抑制可能となる。
【００４８】
（２）第１溝側面１１Ｇ１を備えない円形孔１１Ｇ３は、マイクロ波の照射が相対的に高い領域を避けて配置される。そのため、円形孔１１Ｇ３が存在することに起因したシール部材２０の劣化も抑制可能となる。
【００４９】
（３）嵌着溝１１Ｇが第１溝側面１１Ｇ１を備えたアリ溝である場合には、シール部材２０の劣化を抑制し、かつ、嵌着溝１１Ｇに嵌められたシール部材２０が嵌着溝１１Ｇから外れることが抑制可能となる。
【００５０】
（４）嵌着溝１１Ｇの第２溝側面１１Ｇ２が溝深さ方向に延びる場合には、嵌着溝１１Ｇに対するシール部材２０の嵌め込み負荷を軽減すること、嵌着溝１１Ｇに嵌められたシール部材２０が嵌着溝１１Ｇから外れることを抑制すること、これらの均衡を図ることが可能ともなる。
【００５１】
なお、上記実施形態は、以下のように適宜変更して実施することができる。
・シール構造の第１例において、嵌着溝１１Ｇの第２溝側面１１Ｇ２とシール部材２０との間に、第２溝側面１１Ｇ２と密着するバックアップリングをさらに備えることも可能である。
・プラズマ処理装置は、マイクロ波透過窓２１に対する生成空間２０Ｓとは反対側に、導電性を有したスロットアンテナをさらに備えることも可能である。
【符号の説明】
【００５２】
θ…中心角、Ｃ…中心、Ｈ…距離、Ｐ…シール箇所、１１…チャンバ、１１Ｇ…嵌着溝、１１Ｇ１…第１溝側面、１１Ｇ２…第２溝側面、１１Ｇ３…円形孔、１１Ｈ…ガスポート、１１Ｓ…処理空間、１２…区画孔、１３…区画部材、１３Ｈ…導出孔、１４…拡散部材、２０…シール部材、２０Ｓ…生成空間、２１…マイクロ波透過窓、２２…導波管、２２Ｓ…導波空間、２３…マイクロ波源。
【図１】
2019160460.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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